Introducción
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La computación cuántica tiene el potencial de permitir soluciones eficientes para tareas computacionales para las que no se conocen algoritmos clásicos eficientes — y posiblemente nunca existirán. Sin embargo, existen desafíos muy significativos que deben superarse antes de que podamos realizar de manera confiable el tipo de computaciones cuánticas a gran escala que algún día esperamos lograr.
El núcleo del problema es que la información cuántica es extremadamente frágil — literalmente se puede destruir con solo observarla. Por esta razón, los computadores cuánticos, para funcionar correctamente, deben aislar la información cuántica almacenada en un grado extremo del entorno. Al mismo tiempo, los computadores cuánticos deben ofrecer un control muy preciso sobre esta información cuántica — incluyendo la inicialización adecuada, operaciones unitarias exactas y confiables, y la capacidad de realizar mediciones para que los resultados del cálculo puedan ser leídos. Existe obviamente cierta tensión entre estos requisitos, y en los inicios de la computación cuántica, algunos veían la fragilidad de la información cuántica, así como su susceptibilidad a imprecisiones y ruido ambiental, como un obstáculo en última instancia insuperable para la computación cuántica.
Hoy en día, hay pocas dudas de que construir un computador cuántico preciso y confiable a gran escala representa un desafío monumental. Sin embargo, contamos con una herramienta importante que puede ayudarnos — la corrección de errores cuánticos — lo que hace que la mayoría de los expertos sean optimistas de que los computadores cuánticos a gran escala se convertirán en realidad algún día.
En este curso, estudiaremos la corrección de errores cuánticos con enfoque en los fundamentos. En esta lección, daremos un primer vistazo a la corrección de errores cuánticos, incluyendo el primer código corrector de errores cuánticos jamás descubierto — el código de Shor de 9 qubits — y también discutiremos un concepto fundamental de la corrección de errores cuánticos conocido como la discretización de errores.
Video de la lección
En el siguiente video, John Watrous te guía a través del contenido de esta lección sobre la corrección de errores cuánticos. Alternativamente, puedes abrir el video de YouTube de esta lección en una ventana separada. Descarga las diapositivas de esta lección.