Os físicos da Swansea University fazem parte de uma colaboração internacional de pesquisa que identificou uma nova técnica para testar a qualidade das correlações quânticas.

Os computadores quânticos executam seus algoritmos em grandes sistemas quânticos de muitas partes, chamados qubits, criando correlações quânticas entre todos eles. É importante verificar se os procedimentos reais de computação levam a correlações quânticas de qualidade desejada.

Contudo, realizar essas verificações consome muitos recursos, pois o número de testes necessários cresce exponencialmente com o número de qubits envolvidos.

Pesquisadores da Faculdade de Ciências, trabalhando com colegas da Espanha e da Alemanha, já propuseram uma nova técnica que ajuda a superar esse problema, reduzindo significativamente o número de medições, aumentando a resiliência contra o ruído.

Seu método oferece uma solução para o problema de certificação de correlações em grandes sistemas e é explicado em um novo artigo que acaba de ser publicado na PRX Quantum, um jornal de prestígio da American Physical Society.

Pesquisador pesquisador Dr. Farid Shahandeh, o cientista líder desta pesquisa, disse:"Para conseguir isso, combinamos dois processos. Em primeiro lugar, considere um espremedor - ele extrai a essência da fruta espremendo-a em um pequeno espaço. De forma similar, em muitos casos, as correlações quânticas em grandes sistemas também podem ser concentradas em partes menores do sistema. A 'compressão' é feita por medições no resto do sistema, chamadas de processo de localização.

"Suponha que o espremedor converta diretamente a fruta em caixas de suco sem rótulos. Não sabemos o que está dentro - pode ser suco de maçã, suco de laranja, ou apenas água. Uma forma de saber seria abrir a caixa e prová-la. A comparação quântica disso é medir uma quantidade adequada que nos diz se existem correlações quânticas dentro de um sistema ou não.

"Este processo é chamado de testemunho e chamamos a combinação das duas abordagens de testemunho condicional."

Em suas pesquisas, os físicos provam que seu método é eficiente e tolera genericamente níveis mais elevados de ruído em experimentos. Eles também compararam sua abordagem com técnicas anteriores em uma classe de processadores quânticos que usam íons para demonstrar sua eficiência.

Dr. Shahandeh, o destinatário de uma bolsa de pesquisa da Comissão Real para a Exposição de 1851, acrescentou:"Isso é de importância crucial na tecnologia atual, onde a adição de cada qubit inevitavelmente amplia a complexidade dos estados quânticos e das imperfeições experimentais."