p Uma equipe de pesquisadores da Austrália e do Reino Unido desenvolveu uma nova estrutura teórica para identificar computações que ocupam a 'fronteira quântica' - a fronteira na qual os problemas se tornam impossíveis para os computadores de hoje e só podem ser resolvidos por um computador quântico. Mais importante, eles demonstram que esses cálculos podem ser realizados com curto prazo, intermediário, computadores quânticos. p "Até recentemente, era difícil dizer definitivamente quando os computadores quânticos podem superar os computadores clássicos, "disse o professor Michael Bremner, Pesquisador-chefe do Centro de Computação Quântica e Tecnologia de Comunicação e membro fundador do Centro UTS de Software e Informação Quantum (UTS:QSI).

p "O grande desafio para os teóricos da complexidade quântica na última década tem sido encontrar evidências mais fortes da existência da fronteira quântica, e então identificar onde ele mora. Agora estamos tendo uma noção disso, e começar a entender os recursos necessários para cruzar a fronteira e resolver problemas que os computadores de hoje não conseguem. "

p A equipe identificou computações quânticas que requerem os menos recursos físicos conhecidos necessários para ir além das capacidades dos computadores clássicos, significativo por causa dos desafios tecnológicos associados ao aumento da escala de computadores quânticos.

p O professor Bremner disse que o resultado também indica que a tolerância total a falhas pode não ser necessária para superar os computadores clássicos. "A data, tem sido amplamente aceito que a correção de erros seria um componente necessário dos futuros computadores quânticos, mas ninguém ainda foi capaz de alcançar isso em uma escala significativa, "disse Bremner.

p "Nosso trabalho mostra que, embora algum nível de mitigação de erro seja necessário para cruzar a fronteira quântica, podemos ser capazes de superar os computadores clássicos sem a complexidade de design adicional de tolerância total a falhas, " ele disse.

p A Dra. Ashley Montanaro, da University of Bristol, colaborou com Bremner para desenvolver a estrutura.

p "Começamos com o objetivo de definir os recursos mínimos necessários para construir um computador quântico pós-clássico, mas então descobri que nosso modelo poderia ser simulado classicamente com uma pequena quantidade de ruído, ou imperfeição física, "disse Montanaro.

p "A esperança entre os cientistas sempre foi de que, se a quantidade de ruído em um sistema quântico fosse pequena o suficiente, ele ainda seria superior a um computador clássico, no entanto, agora mostramos que provavelmente não é o caso, pelo menos para esta classe particular de cálculos, " ele disse.

p “Percebemos então que é possível usar uma codificação clássica em um circuito quântico para superar o 'ruído' de uma forma muito mais simples para mitigar esses erros. A eficácia dessa abordagem foi surpreendente. O que sugere é que poderíamos usar tais estruturas desenvolver novos algoritmos quânticos de forma a evitar diretamente certos tipos de erros. "

p "Este é um resultado que pode levar a computadores quânticos 'intermediários' úteis a médio prazo, enquanto continuamos a perseguir o objetivo de um computador quântico universal em grande escala. "