están realmente en su infancia. Si creó algunas puertas lógicas con tubos en la década de 1930, sería difícil predecir todas las formas en que usaríamos las computadoras hoy. Sin embargo, probablemente podría adivinar dónde se encuentran al menos algunos de los problemas en el futuro. Una de las cosas que estamos bastante seguros de que limitará el desarrollo de la computadora cuántico es la corrección de errores.
Por lo que sabemos, todos los quit cuantum que hemos encontrado hasta ahora son muy vulnerables y propensos a errores aleatorios. Es por eso que cada diseño funcional incorpora hoy algún tipo de corrección de errores de QEC – Quantum. Por supuesto, la modificación de errores no es noticia. Lo usamos todo el tiempo en medios de almacenamiento no confiables o canales de comunicación y una memoria de alta confiabilidad. El problema es que no puede clonar directamente un qubit (una bit de cuántica), por lo que es difícil usar las técnicas de modificación de errores estándar con QUBITS.
Después de todo, todo el punto a un qubit es que no lo medimos hasta el final del cálculo que, como el gato de Schrödinger, sella su destino. Entonces, si estuviera para “leer” un montón de qubits para formar una suma de comprobación o un CRC, destruiría su naturaleza cuántica en el proceso, lo que hace que su computadora no sea muy útil. Ni siquiera puedes copiar un poco para usar algo como la redundancia triple, tampoco. Parece que no hay forma de duplicar prácticamente un quit.
Peter Schor se le ocurrió una respuesta. En lugar de copiar directamente a un Qubit, la computadora puede propagar un qubit lógico a través de nueve qubits reales. Luego es posible averiguar si ha habido un solo error de quits físico utilizando un algoritmo complicado. La investigación posterior ha eliminado el número de qubits requeridos a cinco que parece ser el límite teórico.
Imagínese si su CPU de 32 bits solo pudo administrar seis bits. Eso es menos que un viejo 8080. Así que piensa en la emoción en 2018, cuando los científicos anunciaron que encontraron una clase de qubits topológicos basados en cuasiparticulares Mortarana Zero-Mode (MZM), estas son fermiones que son sus propias antipartículas. Muchos expertos sienten que los que se sienten topológicos son el futuro de las computadoras cuánticas funcionales debido a que en lugar de codificar la información en los estados cuánticos vulnerables, una computadora topológica es inmune a los errores aleatorios que reducen las computadoras cuánticas.
El anuncio de Majorana
Deft University of Technology anunció que habían generado MZMS en Indium Antimimonide Nanowires. El próximo año, Microsoft, una compañía que desea respaldar la arquitectura de computación cuántica topológica, abrió un centro de investigación en el campus de la escuela.
Suena genial, ¿verdad? Un investigador de la Universidad de Pittsburgh lee sobre el desarrollo en la revista Nature, una revista científica bien respetada. Él y un socio en Australia habían estado haciendo un trabajo similar y solicitó los datos en bruto del grupo Delft.
Lo que encontraron fue sorprendente. Algunos de los Delft Papel no parecían ideales y parecía posible que se habían manipulado algunos gráficos. Los datos que no apoyaron la conclusión se habían excluido por ninguna razón evidente, y el procesamiento de todos los datos contó una historia diferente. La cabeza del proyecto Delft analizó los datos nuevamente y en 2021 le pidió a la naturaleza que retraiga el papel y publicó una disculpa.
Según una publicación en Quanta, un comité independiente concluyó que el documento no era deliberadamente fraudulento, pero se señaló: “Los autores simplemente se habían engañado al acercarse solo a los resultados que les mostraban lo que esperaban ver”.
El proceso de revisión es bastante desafiante.
Le gustaría pensar que la revisión por pares atraparía cosas como esta, pero la verdad es que no hay muchos compañeros en esta profundidad de investigación. La revisión por pares no siempre es tan grande, de todos modos. Ha habido varios casos populares de personas que envían papeles aleatorios o sin sentido a las revistas y que los publican. Incluso la naturaleza ha aceptado documentos falsificados antes y no solo una vez, tampoco. En el lado opuesto de la escala, el innovador papel de Enrico Fermi en la decaimiento beta se rechazó junto con varios otros documentos que, en retrospectiva, resultan ser significativos e incluso causar premios Nobel.
Incluso las revistas médicas pueden tener hasta un 25% de información falsa de acuerdo con los documentos que, por supuesto, podrían ser falsos. Entonces, ¿cómo puede una revista saber si el trabajo innovador es preciso? ¿Y cómo podemos saber si qué imprime una revista es precisa? O incluso lo que cualquier persona aleatoria elige decir considerando que realmente no necesita una revista para llegar al mundo. En un mundo donde dependemos cada vez más de los resultados científicos que no tenemos el conocimiento y el equipo para verificar, esta es una pregunta muy crucial.
Cuestión de confianza
Si lo piensas, la sociedad, en general, depende, entre otras cosas, la confianza. Dependo de que mi empleador me pague y cuando gasto dinero en la tienda, dependen de que el gobierno está respaldando ese dinero para que puedan obtener muchos más suministros y pagar a sus trabajadores. Piensa en la salida en el GROCery involucró a alguien que prueba tu oro para asegurarse de que era auténtico y que lo pesaba para ver si su escala estaba de acuerdo con la suya.
Pero incluso si ese fuera el caso, esas verificaciones son relativamente simples. La computación cuántica está en el borde de sangrado de varias disciplinas y el conocimiento del dominio necesario para confirmar nuevos hallazgos es desaparecidamente raro. ¿Cómo verifica el error corrigiendo las técnicas de Qubit? ¿Cómo se puede comparar el rendimiento de la computadora cuántica prototipo? Hay muchos de pronosticando que la computación cuántica es la siguiente gran cosa. En la carrera hasta esa posibilidad, es crucial mirar cada nuevo anuncio con un ojo vital y aprender sobre investigadores y grupos de investigación individuales para saber de dónde vienen los hallazgos y verificaciones confiables.
¿Necesita algo de ayuda para acercarse a la velocidad de cómo la computación se está expandiendo al mundo cuántico? Sabemos de al menos un esfuerzo por casa de una computadora cuántica de iones atrapada (que no es topológica). Si desea una introducción de 90 minutos en el campo, eche un vistazo a este video de Microsoft. También puede tomar la clase de Hackaday U impartida por el Dr. Kitty Yeung, quien, por cierto, ahora es un arquitecto cuántico senior de Microsoft. El primer video está abajo.