Os métodos clássicos de correção de erros não são adequados para computação quântica. A razão está na mecânica quântica, que em um nível básico não permite registrar resultados intermediários para posterior comparação. Novos métodos de correção de erros atendem parcialmente a essa tarefa, mas têm muitas limitações. Cientistas da Áustria conseguiram implementar um mecanismo de correção de erros conectando dois algoritmos diferentes, aumentando assim a precisão dos cálculos.
Fonte da imagem: Helene Hainzer/Universidade de Innsbruck
Os estados quânticos intermediários dos qubits envolvidos nos cálculos não podem, por exemplo, ser armazenados para verificação de paridade. Portanto, um qubit lógico é criado a partir de vários qubits físicos, e alguns dos qubits físicos no qubit lógico estão emaranhados de uma certa maneira. Isso permite rastrear erros sem destruir a cadeia de cálculos e corrigi-los.
A principal dificuldade é que diferentes grupos de elementos lógicos (portas) requerem diferentes códigos de correção. Cientistas da Universidade de Innsbruck desenvolveram uma técnica que permite que um computador quântico mude de um código ideal para outro enquanto realiza cálculos. Isso reduziu significativamente a taxa de erro.
Os pesquisadores testaram sua técnica em um computador quântico com armadilhas iônicas. O computador consistia em 16 qubits, a partir dos quais foram criados dois circuitos lógicos independentes. Cada circuito foi processado com um código de correção de erros ideal para ele. A alternância entre circuitos lógicos ocorreu sem erros, o que confirmou a possibilidade de utilização de dois códigos independentes dentro de um ciclo computacional.
No futuro, esta técnica simplificará a correção de erros ao dimensionar cálculos, usando economicamente qubits físicos, dos quais nunca serão muitos.