IonQ, empresa estadounidense de computación cuántica, dio a conocer este 21 de abril un nuevo paper en el que propone una arquitectura completa para construir una computadora cuántica tolerante a fallos.

Según su documento, el nuevo diseño de IonQ logra 110 cúbits lógicos ejecutando aproximadamente un millón de puertas T por día (una unidad de operación cuántica) usando únicamente 2.514 cúbits físicos. Los autores afirman que la máquina «puede construirse en el corto plazo» usando «componentes de hardware que ya fueron demostrados experimentalmente».

Los cúbits físicos, al operarlos, cometen errores por su naturaleza frágil. La solución es agrupar varios cúbits físicos para que detecten y corrijan mutuamente esos errores. El conjunto resultante es un cúbit lógico, la unidad realmente útil para ejecutar cálculos confiables.

Un estándar de la industria asumía hasta ahora que se necesitaban entre 100 y 1.000 cúbits físicos por cada cúbit lógico funcional. Según el paper de IonQ, su nueva arquitectura reduce esa proporción a aproximadamente 23 a 1.

Conforme al paper de IonQ, el sistema se apoya en códigos conocidos como ‘qLDPC’, un enfoque de corrección de errores cuánticos, y en «fábricas de estados de gato», que son estados cuánticos que actúan como sondas para detectar errores sin interrumpir el cálculo principal.

La arquitectura es modular y escala añadiendo zonas especializadas en lugar de añadir conexiones. IonQ estima que, con 10.000 cúbits físicos y esta arquitectura, podría ejecutar una simulación física clásicamente inabordable en un mes.