La compañía de computación cuántica Nord Quantique ha anunciado la implementación exitosa del código Tesseract, un nuevo estándar para la corrección de errores cuánticos (QEC) que permitirá generar sistemas cuánticos de más de mil cúbits lógicos en espacios reducidos de alrededor de 20 metros cuadrados, facilitando la escalabilidad y la eficiencia energética.
La computación cuántica es una tecnología compleja que requiere equipos especializados en física avanzada y un 'hardware' sensible y costoso. Esto se debe a que los ordenadores cuánticos funcionan a partir de cúbits, la unidad básica de información cuántica, que supera en capacidad a los bits de ordenadores clásicos.
Para un funcionamiento correcto, se combinan cúbits físicos, que son muy delicados con el entorno y, con una simple vibración, son propensos a errores, con cúbits lógicos. Estos últimos están formados por agrupaciones de cúbits físicos y se encargan de corregir los errores ocasionados por la fragilidad del sistema.
Sin embargo, construir un solo cúbit lógico puede requerir decenas o cientos de cúbits físicos, lo que obliga a utilizar equipos grandes y caros, como los superordenadores, dificultando el desarrollo y la escalabilidad de esta tecnología.
En este marco, la compañía Nord Quantique ha compartido un avance físico que impulsa el campo de la corrección de errores cuánticos basándose en su nuevo código Tesseract, con el que permite crear un 'hardware' capacitado para "un rendimiento escalable y tolerante a fallos".
Se trata de una nueva técnica que utiliza codificación multimodo mediante un código bosónico Tesseract, lo que ofrece un alto rendimiento al tiempo que minimiza la sobrecarga del 'hardware' físico, tal y como ha explicado la compañía en un comunicado en su web.
Concretamente, esta codificación multimodo posibilita codificar cúbits físicos individuales mediante varios modos cuánticos dentro de una cavidad de aluminio, que mejora la protección contra errores como las inversiones de bits, de fase o las fugas.
Según sus pruebas, se descartaron el 12,6 por ciento de las ejecuciones imperfectas mediante postselección, sin disminuir la información cuántica durante 32 ciclos de corrección. Asimismo, este nivel de rendimiento permite añadir más modos sin aumentar el número de cúbits físicos necesario, logrando "una proporción 1:1 entre cavidades físicas y cúbits lógicos".
"La cantidad de cúbits físicos dedicados a la corrección de errores cuánticos siempre ha representado un gran desafío para nuestra industria. Usar cúbits físicos para crear redundancia hace que el sistema sea grande, ineficiente y complejo, lo que también aumenta los requisitos energéticos", ha explicado el director ejecutivo de Nord Quantique, Julien Camirand.
SISTEMAS CON MÁS DE MIL CÚBITS LÓGICOS EN 20 METROS CUADRADOS
En la práctica, al aplicar el estándar de este nuevo código Tesseract, la compañía proyecta que podrá crear sistemas cuánticos que, con más de mil cúbits lógicos, ocupen alrededor de 20 metros cuadrados.
Es decir, permitirá generar sistemas cuánticos suficientemente reducidos para que puedan integrarse en espacios como centros de datos convencionales, acercando los avances de esta tecnología a los profesionales.
Además, este sistema también ha sido puesto a prueba, ya que ofrece la posibilidad de resolver un problema criptográfico difícil, con clasificación RSA-830, en una hora y con una reducción del 99,6 por ciento en el consumo energía.
Según datos facilitados por la compañía, se estima un consumo energético proyectado de 120 kWh, frente a los 280.000 kWh de los métodos convencionales actuales. También alcanza una velocidad de 1 MHz.
Con todo ello, Nord Quantique planea disponer de sus primeras máquinas a escala de servicio público que superen los 100 cúbits lógicos par el año 2029, con el objetivo de corregir errores con reducciones en la demanda de energía, el tamaño del sistema y la complejidad de la infraestructura.
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