O que é correção de erros quânticos?
A correção de erros quânticos é um conjunto de técnicas e algoritmos que permitem a detecção e correção de erros em computadores quânticos. Em um computador clássico, os erros são raros e isolados, mas em um computador quântico, os erros são muito mais frequentes e podem afetar todo o processamento de informação. A correção de erros quânticos é essencial para o desenvolvimento de computadores quânticos confiáveis e escaláveis.
Como os erros quânticos são detectados?
Existem diversas técnicas para detectar erros quânticos, mas a mais comum é a redundância quântica. Essa técnica consiste em replicar a informação quântica várias vezes em diferentes qubits, de forma que se um deles sofrer um erro, a informação ainda pode ser recuperada dos outros qubits. Outra técnica é a detecção de erros baseada em paridade, em que a informação quântica é codificada em sequências de qubits que devem apresentar um número par ou ímpar de erros. Se a sequência apresentar um número ímpar de erros, sabe-se que houve um erro e a informação pode ser recuperada.
Métodos para correção de erros quânticos
Existem diversos métodos para corrigir erros quânticos, mas o mais utilizado é o código de Shor, que utiliza três qubits para representar um único qubit lógico. Esse código permite a detecção e correção de erros em um único qubit lógico, mas pode ser combinado com outras técnicas para corrigir erros em múltiplos qubits lógicos. Outro método é o código de Steane, que utiliza sete qubits para representar um único qubit lógico. Esse código é mais eficiente que o código de Shor em termos de correção de erros, mas requer mais qubits para armazenar a informação.
Exemplo de correção de erros quânticos em um sistema real
Um exemplo de correção de erros quânticos em um sistema real é o qubit de correção de erros da IBM. Esse qubit é um qubit lógico que utiliza cinco qubits físicos para representar um único qubit lógico. Os qubits físicos são escolhidos de forma que se um deles sofrer um erro, os outros ainda possam ser utilizados para corrigir o erro. O qubit de correção de erros é utilizado em conjunto com outras técnicas para corrigir erros em um computador quântico da IBM. Essas técnicas permitem que o computador quântico realize cálculos complexos com uma taxa de erros aceitável.
