En un logro revolucionario para la computación cuántica, Microsoft y Quantinuum han desarrollado con éxito una nueva generación de qubits lógicos altamente confiables, un avance crucial para las aplicaciones prácticas en este campo. Este descubrimiento, anunciado el 6 de octubre de 2024, marca un hito significativo en la colaboración continua entre las dos empresas en el marco de su proyecto Azure Quantum.
Inicialmente, la asociación produjo cuatro qubits lógicos a partir de 30 qubits físicos, mostrando una impresionante mejora de 800 veces en las tasas de error lógico. Sin embargo, los equipos no se detuvieron allí; ampliaron sus esfuerzos y lograron crear 12 qubits lógicos a partir de 56 qubits físicos en la máquina H2 de Quantinuum, demostrando una fidelidad excepcional del 99,8% en operaciones de dos qubits.
Uno de los aspectos más emocionantes de este logro es el entrelazamiento exitoso de estos qubits lógicos en un estado complejo de Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ). Esta disposición intrincada resultó en una tasa de error de circuito de solo 0.0011, una mejora sustancial en comparación con la tasa de error de los qubits físicos de 0.024. Tales avances no solo profundizan el potencial para cálculos cuánticos, sino que también allanan el camino para la computación cuántica tolerante a fallos, esencial para desbloquear todas las capacidades de la tecnología cuántica.
Además, esta colaboración tiene implicaciones significativas para la química. Al integrar qubits lógicos con inteligencia artificial (IA) y computación de alto rendimiento (HPC), los equipos abordaron el complejo problema científico de estimar la energía del estado fundamental de un intermedio catalítico. Este flujo de trabajo innovador es el primero de su tipo en combinar computación cuántica, HPC e IA para resolver un problema científico, mostrando la aplicabilidad práctica de las tecnologías cuánticas.
Si bien los resultados actuales aún no representan una ventaja cuántica científica completa, ilustran el potencial de los sistemas cuánticos para superar los métodos clásicos en escenarios específicos. El enfoque híbrido utilizado en este estudio resalta cómo la computación cuántica puede mejorar la precisión de los cálculos químicos, particularmente para problemas complejos que los sistemas clásicos tienen dificultades para abordar.
A medida que la plataforma Azure Quantum evoluciona, tiene como objetivo respaldar diversas arquitecturas de qubits, incluidos qubits de átomos neutros y topológicos, mejorando la fiabilidad y escalabilidad de la computación cuántica. Rajeeb Hazra, CEO de Quantinuum, enfatizó la importancia de sus logros, afirmando: "La capacidad de nuestros sistemas para triplicar el número de qubits lógicos mientras menos del doble de nuestros qubits físicos de 30 a 56 es un testimonio de las altas fidelidades y la conectividad total de nuestro hardware de iones atrapados de la serie H." Esta poderosa colaboración está lista para desbloquear aún más avances cuando se combine con herramientas de IA y HPC de vanguardia proporcionadas a través de Azure Quantum.