Estadísticas de medición para un dispositivo realista. Crédito: Cartas de revisión física (2025). Doi: 10.1103/Physrevlett.134.080801
Los investigadores han desarrollado una nueva forma de acelerar las mediciones cuánticas, un bloque de construcción vital para la próxima generación de tecnologías cuánticas.
Las mediciones cuánticas precisas y rápidas serán cruciales para las tecnologías cuánticas, pero los sistemas cuánticos son frágiles y susceptibles a perturbaciones que pueden causar errores. El trabajo previo en esta área presentó un desafío fundamental: los científicos solo pudieron aumentar la precisión de las mediciones en los sistemas cuánticos al sacrificar la velocidad.
Un equipo de expertos cuánticos, dirigido por la Universidad de Bristol, ha tocado una nueva forma de superar este problema, publicado en una revista de revisión física del periódico.
El método implica el comercio de ‘espacio’ por tiempo mediante el uso de qubits adicionales: las unidades básicas de información utilizadas en la computación cuántica. A diferencia de los bits binarios utilizados en las computadoras actuales, los qubits pueden actuar como si tuvieran componentes en múltiples estados al mismo tiempo hasta que se mide, un concepto conocido como superposición.
Pero para realizar una medición en computación cuántica, debe sondear un qubit y para estar seguro del resultado, debe sondear el qubit durante mucho tiempo.
Chris Corlett, Ph.D. Estudiante de la Escuela de Física de la Universidad, y el primer autor en el periódico, explicó: “Imagine que se le muestra una imagen de dos vasos de agua, uno con 25 ml y el otro con 20 ml, y debe determinar por la vista qué vidrio tiene más agua en él. Si solo se le muestra la imagen por un segundo, puede luchar para saber qué vidrio es más completo, pero si se le muestra la imagen de dos segundos, luego se le muestra más en la imagen de un segundo.
“En nuestro esquema, al incluir un qubit adicional, aumenta la cantidad de información que la sonda puede recopilar en una cantidad fija de tiempo, por lo que podemos tener más confianza sobre nuestra respuesta. Agregar el qubit es como duplicar el volumen de cada vaso a 50 ml y 40 ml, lo que hace que sea más fácil distinguir, lo cual es más corto en un menor tiempo debido a la mayor diferencia entre los dos volúmenes.
“Un beneficio significativo de nuestro enfoque es que esta relación continúa con qubits adicionales. Entonces, por ejemplo, si agregó un tercer qubit, y por analogía, el volumen de las gafas ahora parece ser de 75 ml y 60 ml, podría saber cuál era mayor, con confianza, en solo 0.66 segundos, esta es la intuición detrás de nuestra solución”.
Chris hizo el avance trabajando con sus supervisores, el profesor Noah Linden, profesor de física teórica, y el Dr. Paul Skrzypczyk, profesor asociado de física, junto con colaboradores de la Universidad de Oxford, la Universidad de Strathclyde y la Universidad de Sorbona en París.
Sorprendentemente, el proceso del equipo permite que la calidad de una medición se mantenga, o incluso mejore, incluso cuando se acelera. El método podría ser aplicable a una amplia gama de plataformas de hardware cuánticas líderes. A medida que continúa la carrera global para construir las tecnologías cuánticas de mayor rendimiento, el esquema tiene el potencial de convertirse en una parte estándar del proceso de lectura cuántica.
Más información: Christopher Corlett et al, acelerando la medición cuántica utilizando la compensación del espacio-tiempo, las cartas de revisión física (2025). Doi: 10.1103/Physrevlett.134.080801
Proporcionado por la Universidad de Bristol
Cita: los científicos descubren una técnica pionera para acelerar las mediciones cuánticas precisas (2025, 17 de abril) Recuperado el 17 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-scientists-technique-accurate-quantum.html
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