Hardware · Quantum Computing
La Universidad de Sídney entrelaza qubits lógicos en un procesador de IBM de 120 qubits
Un equipo de Sídney e IBM entrelaza y teleporta qubits lógicos en un procesador comercial. El error por ronda baja del 1 %, aún lejos de lo necesario.
Lo esencial
- Un equipo de la Universidad de Sídney e IBM entrelaza dos qubits lógicos en el procesador comercial ibm_phoenix, de 120 qubits, con fidelidades por encima del 93 %.
- Las memorias de código de superficie de distancia 3 y 5 bajan del 1 % de error por ronda, excluyendo los qubits que peor funcionan.
- La distancia 5 aún no mejora con claridad a la 3 y solo hay operaciones de Clifford: los autores piden errores lógicos de 10^-8 o menos.
Un equipo de la Universidad de Sídney, con un investigador de IBM Quantum, ha entrelazado qubits lógicos protegidos con corrección de errores en ibm_phoenix, un procesador superconductor de IBM de 120 qubits al que se accede de forma comercial. Lo cuenta en un preprint publicado el 23 de octubre, todavía sin revisión por pares.
Un qubit lógico reparte la información entre muchos qubits físicos para poder detectar y corregir sus errores. Es la pieza básica de un ordenador cuántico tolerante a fallos, el que haría falta para ejecutar algoritmos largos, como los que amenazan la criptografía actual. El procesador es un IBM Nighthawk de segunda revisión, con los qubits en una red cuadrada y una operación de reinicio rápido de los qubits.
Qué han hecho
- Memorias con código de superficie de distancia 3 y 5, con un error lógico por ronda de medida por debajo del 1 %. Para conseguirlo dejan fuera los qubits que funcionan peor: en la memoria de distancia 5, eso reduce el error por ronda del 1,9 % al 0,9 %.
- Entrelazamiento entre dos qubits lógicos mediante cirugía de red (lattice surgery), con fidelidades del estado de Bell lógico por encima del 93 %.
- Teleportación lógica de estados y de puertas con tres qubits lógicos, con fidelidades de entre el 78 % y el 93 %.
- Un experimento de estabilidad en un bloque de 4 × 4 qubits durante 170 rondas de medida, con una probabilidad de error de en torno a 2·10-7, gracias al reinicio rápido que reduce las fugas fuera del espacio del qubit.
Aviso · qué no demuestra este trabajo
Hacer más grande el código no mejora todavía de forma clara el resultado: la memoria de distancia 5 rinde como los mejores códigos de distancia 3 y mejor que la mediana, porque los qubits peores limitan la supresión de errores. Solo se han hecho operaciones lógicas de Clifford, que no bastan para un conjunto universal de puertas. Y es un preprint sin revisión por pares.
Qué cambia para quien tiene que decidir
Es un paso en las operaciones con qubits lógicos sobre un procesador al que puede acceder cualquier cliente de IBM, no solo en un laboratorio propio. Pero la distancia hasta un ordenador útil es grande, y los autores lo dicen: hace falta un número mucho mayor de qubits lógicos con fidelidades mucho mejores, procesadores con muchos más qubits y más conectividad, y operaciones que no son de Clifford. El objetivo que citan son algoritmos con errores lógicos de 10-8 o menos, frente al 1 % por ronda de hoy. Para quien sigue los plazos de un ordenador capaz de romper la criptografía actual, es progreso que conviene vigilar, no un cambio de calendario.