¿Es posible negar la interferencia que causa complicaciones en las computadoras cuánticas?

La “interferencia” como la expresas tiene muchas formas, algunas de las cuales no se pueden restar. Por ejemplo, si un estado cuántico arbitrario pasa a través de un medio polarizador, no hay absolutamente ninguna manera de recuperarse de eso. Las turbulencias que realizan una transformación unitaria tampoco pueden tratarse a menos que conozca la naturaleza exacta de esa transformación.

Tenga en cuenta que es posible hacer algo llamado corrección cuántica de errores que aumenta la tolerancia a fallas en los canales de comunicación. La idea básica es codificar 1 qubit arbitrario sobre múltiples qubits usando puertas cuánticas, enviando esos quibts múltiples sobre el canal, y luego usando operadores de proyección para detectar errores, y luego realizar una corrección, sin medir el estado completo del sistema.

Por ejemplo, en el famoso y relativamente básico código Shor [0], 1 qubit arbitrario puede codificarse en 9 qubits para ser transmitidos. El procedimiento de decodificación en el extremo receptor decodificará los 9 qubits recibidos nuevamente a ese qubit original. Al usar el código Shor, es posible corregir errores arbitrarios en, como máximo, 1 de los 9 qubits, suponiendo que los otros 8 estén completamente intactos, y aún así decodificar de nuevo al qubit original con una precisión del 100% (nunca obteniendo ninguna información sobre ese qubit estado arbitrario, por supuesto).

Es posible hacer lo mismo con 7 qubits a través del código Steane [1] o 5 qubits usando la clase de códigos de Laflamme. Menciono el código Shor de 9 qubits porque es mucho más fácil de entender para los principiantes en teoría cuántica.

[0] http://en.wikipedia.org/wiki/Sho…
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Ste…

No puede “restar” el ruido, como sugiere, de un cálculo cuántico. Los cálculos cuánticos son, bueno, cuánticos: no puedes mirar dentro de ellos. Cualquier interacción con el mundo exterior, ya sea el ruido de un camión volquete o solo las paredes del aparato experimental, colapsa la función de onda (decoherencia) y hace que los resultados no tengan sentido.

Las computadoras cuánticas no son imposibles; Son muy difíciles. Muchos de ellos implican trabajar a temperaturas cercanas al cero absoluto para mantener las superposiciones sin interacción del mundo macroscópico. Este es un trabajo muy complicado, pero continúa.

Incluso estos no son absolutamente perfectos, pero puede reducir el ruido a niveles cercanos a la incertidumbre del cálculo cuántico. Todos los cálculos cuánticos son estocásticos, y los niveles predecibles de incertidumbre se controlan mediante una variedad de técnicas matemáticas. Por lo tanto, los niveles nunca son 100% confiables en la forma en que lo hacen las computadoras clásicas, y la fuga de ruido exterior es solo un factor más que debe abordarse a través de las estadísticas. El ruido del equipo en sí será mayor que el del tránsito exterior.