Pasos agigantados hacia a la información cuántica
Los ordenadores cuánticos, que utilizan propiedades de la mecánica cuántica como la superposición y el entrelazamiento para realizar operaciones con datos, prometen proporcionar una capacidad de procesamiento inmensamente superior a la de los ordenadores tradicionales. A su vez, van a permitir a los científicos ejecutar algoritmos mucho más allá de las capacidades de cualquier sistema binario. Sin embargo, hay dos grandes problemas de la IC que deben ser resueltos para lograr la implementación física. Una es la capacidad para realizar una operación unitaria deseada en un sistema cuántico seleccionado con una fidelidad muy alta, y el otro es preservar la coherencia del sistema mientras se realiza la operación. El proyecto «Quantum control applied to quantum information» (QOC4QIP), financiado por la UE, desarrolló un marco teórico para abordar ambas cuestiones. En primer lugar, los investigadores desarrollaron un enfoque general para el tratamiento de la decoherencia sin realizar ningún supuesto sobre la interacción con el entorno del sistema y permitiendo una estructura de baño no trivial. Las simulaciones numéricas se basan en el enfoque hamiltoniano sustitutivo existente y requieren la combinación de conceptos de diversas áreas de la física. La segunda parte del proyecto —que implicó la colaboración entre investigadores noveles e investigadores experimentados— se centró en la creación de modelos para aplicar algoritmos de control óptimos a sistemas abiertos. Los trabajos en curso se esfuerzan en determinar la mejor tomografía de estado cuántico posible para cubits superconductores. La teoría algebraica de QOC4QIP ha permitido clasificar de forma mucho más clara los enfoques de este campo de estudio y sacar a la luz áreas donde muchas investigaciones son incompletas. La investigación se está llevando adelante en el marco de esfuerzos internacionales de cooperación de mayor nivel.
