Google riduce di 40 volte gli errori in un passaggio chiave del calcolo quantistico

Il gruppo Quantum AI di Google ha ridotto di circa 40 volte gli errori nella preparazione di un elemento fondamentale per i calcoli quantistici, utilizzando una tecnica sperimentata sul processore Willow. I risultati, pubblicati su Science, dimostrano un metodo più efficiente per affrontare uno dei principali ostacoli del settore.

I computer quantistici sono soggetti a errori. Per eseguire in modo affidabile alcune operazioni essenziali, hanno bisogno di stati quantistici preparati appositamente, noti come «stati magici». Finora produrli ha richiesto un gran numero di qubit, gli elementi di base di un computer quantistico, oltre a tempi considerevoli.

Il nuovo metodo, chiamato coltivazione degli stati magici, crea questi stati all'interno di un gruppo più piccolo di qubit. Misurazioni coordinate rilevano gli errori, così da poter scartare i tentativi difettosi. L'esperimento mette in pratica un approccio proposto dai ricercatori di Google nel 2024.

Precedenti studi teorici suggerivano che la coltivazione potesse consentire di eseguire importanti programmi quantistici con un decimo dei qubit previsti in precedenza. Questo potenziale risparmio non è ancora stato dimostrato in calcoli utili su larga scala.

Restano inoltre ostacoli da superare. Soltanto l'8% delle esecuzioni dell'esperimento ha prodotto stati di alta qualità adatti a ulteriori utilizzi, e i tassi di errore devono ancora diminuire prima che Willow possa affrontare problemi di reale utilità. La dimostrazione offre comunque una strada concreta per ridurre l'hardware necessario a costruire computer quantistici affidabili.