Preservación del estado mediante la detección repetitiva de errores en un circuito cuántico superconductor.

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica es la computación cuántica.
• Corrección de error cuántico Corrección de error cuántico

Sus antecedentes:

• La viabilidad de la computación cuántica depende de proteger los estados cuánticos de los errores ambientales.
• La corrección de error cuántico (QEC) es esencial para identificar y corregir errores en los qubits.
• El escalamiento de los sistemas cuánticos requiere una supresión de errores robusta para evitar fallas lógicas.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la protección de los estados clásicos de los errores ambientales de bit-flip.
• Para mostrar la supresión de estos errores con el aumento del tamaño del sistema utilizando QEC.
• Para verificar la preservación de los estados no clásicos.

Principales métodos:

• Utilizó una matriz lineal de nueve qubits como un paso hacia el código de superficie 2D QEC.
• Empleó mediciones proyectivas de paridad cuántica de no demolición para rastrear errores.
• Se realizó una verificación tomográfica del estado de conservación de Greenberger-Horne-Zeilinger.

Principales resultados:

• Reducción de la tasa de fallo en la recuperación de un estado de entrada por un factor de 2,7 utilizando cinco qubits.
• Logró una reducción de 8,5 veces en la tasa de fallas utilizando nueve qubits después de ocho ciclos.
• Con éxito se verificó la preservación de los estados no clásicos.

Conclusiones:

• Se ha demostrado una supresión efectiva de los errores inducidos por el entorno al aumentar el tamaño del sistema.
• Este trabajo proporciona una base para construir computadoras cuánticas superconductoras a gran escala.
• Destaca la importancia del QEC para superar los desafíos experimentales en la computación cuántica.