Uma nova demonstração de qubits com correção de erros mostra reduções substanciais de erros à medida que os qubits lógicos crescem em tamanho. Executar algoritmos quânticos complexos exigirá qubits lógicos, nos quais conjuntos de qubits físicos são interligados para que os erros possam ser detectados e corrigidos. Em geral, dedicar mais qubits físicos a cada qubit lógico melhora as chances de identificar erros, mas como os qubits físicos são propensos a erros, adicionar mais deles também aumenta a probabilidade de que erros ocorram. Se a taxa de erro do hardware for alta demais, aumentar o qubit lógico só piora as coisas.
Várias empresas já demonstraram hardware com taxas de erro baixas o suficiente para que seus qubits lógicos fiquem além do ponto de equilíbrio, onde adicionar qubits melhora o desempenho. O problema é que a melhoria tem sido modesta. Atingir as taxas de erro necessárias para algoritmos complexos pode exigir um número impraticável de qubits físicos por qubit lógico. Na segunda-feira, a Quantinuum anunciou que sua geração atual de hardware pode escalar bem além do ponto de equilíbrio, com cada aumento no tamanho do qubit lógico melhorando algumas medidas de desempenho em um fator superior a 10.
Os resultados dependem de códigos de correção de erros, cujos qubits armazenam dados e realizam medições que produzem "dados de síndrome" indicando se, onde e como um erro ocorreu. Os códigos são avaliados pelo número de qubits físicos que exigem, pelo número de qubits lógicos que hospedam e por sua distância, uma medida aproximada de quantos erros simultâneos um qubit lógico pode suportar. Para testar a escalabilidade, os pesquisadores medem a taxa de erro em distâncias crescentes, como três, cinco e sete. Se o hardware estiver além do ponto de equilíbrio, a taxa de erro cai a cada etapa, e o tamanho dessa queda, o fator de escala, indica o quanto além do equilíbrio o sistema opera.
O fator de escala importa muito na prática. Um fator de 10 por etapa exigiria apenas alguns aumentos de distância para reduzir substancialmente os erros, enquanto um fator próximo de dois exigiria muito mais etapas. A maioria das demonstrações anteriores mostrou quedas mais próximas de dois, o que poderia significar milhares de qubits físicos por qubit lógico. A Quantinuum constrói computadores quânticos de íons aprisionados, nos quais cada qubit é armazenado em um íon.
Fonte: Ars Technica · Resumido por HeadlinesBriefing