Computadora cuántica logra inversión temporal, desafiando la termodinámica

Físicos crearon un estado cuántico que se mueve en dirección opuesta a la flecha termodinámica del tiempo.

Demostraron este estado en computadora cuántica de 2 y 3 qubits.

Podría usarse para hacer computadoras cuánticas más precisas reduciendo errores y ruido.

El experimento de cuatro etapas

Los investigadores analizaron el estado de una computadora cuántica de 2 y 3 qubits.

1. Orden: Inicialmente, cada qubit está en estado base, representando cero.
2. Degradación: Lanzan un "programa de evolución" para cambiar estados de qubits a unos y ceros, o ambos simultáneamente.
3. Inversión temporal: Un algoritmo único desarrollado en este estudio cambia la computadora cuántica para que se mueva en dirección inversa, del caos al orden.
4. Regeneración: Vuelven a lanzar el programa de evolución para rebobinar los estados de los qubits al pasado.

Cortesía de los investigadores

La computadora cuántica de 2 qubits volvió a su estado inicial en 85% de casos, mientras la de 3 qubits mostró más errores, resultando en 50% de éxito. Los errores se debieron a defectos en la computadora cuántica actual. A medida que se desarrollen técnicas más avanzadas, se espera que la tasa de error disminuya significativamente.

¿Qué sigue?

Este algoritmo de inversión temporal podría usarse para desarrollar computadoras cuánticas más precisas. En el futuro próximo, podría modificarse para testear software escrito para computadoras cuánticas y reducir errores y ruido.

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Los esquemas desarrollados recorrían uno a uno los componentes de estado pero no explotaban el paralelismo cuántico en su plena potencia. La siguiente pregunta es si es posible desarrollar un algoritmo cuántico que realice inversión temporal más eficientemente que usando O(N) puertas elementales.