Los investigadores han desarrollado algoritmos llamados códigos fantasma para hacer que los ordenadores cuánticos sean menos propensos a errores, lo que potencialmente les permitiría ejecutar simulaciones complejas de manera más eficiente. Estos códigos permiten el entrelazamiento de qubits lógicos sin manipulaciones físicas, reduciendo los riesgos de error. El enfoque muestra promesa para tareas que requieren un entrelazamiento extenso, aunque no es una solución completa a los desafíos de la computación cuántica.
Los ordenadores cuánticos enfrentan obstáculos significativos debido a errores que han sembrado dudas sobre su utilidad práctica durante mucho tiempo. Físicos tempranos cuestionaron si estos dispositivos podrían alguna vez funcionar de manera confiable, dada la dificultad para corregir errores. Hoy en día, existen varios tipos de ordenadores cuánticos y han contribuido a descubrimientos científicos, pero el problema de los errores permanece sin resolver. Shayan Majidy de la Universidad de Harvard y sus colegas han propuesto códigos fantasma como remedio. Estos algoritmos abordan cálculos que involucran muchos pasos, los cuales son largos y propensos a acumular errores. Los ordenadores cuánticos operan usando unidades físicas llamadas qubits, pero los cálculos resistentes a errores dependen de qubits lógicos: grupos de qubits físicos que comparten información para reducir las tasas de error. Típicamente, manipular qubits lógicos requiere acciones físicas, como aplicar láseres o microondas para entrelazarlos o alterar sus propiedades. Sin embargo, los códigos fantasma permiten que múltiples qubits lógicos se entrelacen sin ninguna de tales intervenciones, ganando su nombre de este efecto 'fantasma'. Esto reduce el número de operaciones físicas necesarias, mejorando la eficiencia y minimizando las oportunidades de error. En simulaciones por computadora, el equipo probó códigos fantasma en dos tareas: preparar un estado especial de qubit comúnmente usado en cálculos y simular un modelo de juguete de un material cuántico. Los resultados fueron hasta 100 veces más precisos que los de métodos convencionales de corrección de errores. Majidy señala que los códigos fantasma no son universales; funcionan mejor en escenarios que ya demandan altos niveles de entrelazamiento. 'No es una comida gratis. Es solo una comida que ya estaba allí y no la estábamos comiendo', dice. Mark Howard de la Universidad de Galway compara la selección de códigos de corrección de errores con elegir armadura: los códigos fantasma ofrecen flexibilidad como una cota de malla, pero demandan más qubits y pueden no adaptarse a todas las aplicaciones. Dominic Williamson de la Universidad de Sídney añade que su competitividad depende de avances futuros en hardware. El equipo de Majidy está colaborando con constructores de ordenadores cuánticos que usan átomos ultrfríos, con el objetivo de adaptar programas de manera más precisa a tareas y hardware específicos. La investigación aparece en un preprint de arXiv con DOI: 10.48550/arXiv.2601.20927.