Magia cuántica: no local y eterna ⚡ экспресс
La magia no local —la no estabilizabilidad que no puede eliminarse mediante transformaciones unitarias locales— refleja la acción conjunta del entrelazamiento y la magia, en la base de la ventaja cuántica. Por primera vez, ha sido demostrada experimentalmente en un procesador cuántico superconductor mediante dos métodos independientes: un protocolo óptimo de borrado local y una medición directa de la pureza de los subsistemas, independiente del estado. Los resultados de ambos enfoques coinciden entre sí y con las predicciones teóricas. Se construyó un modelo de ruido sin parámetros, dominado por errores de lectura y un canal despolarizante para la puerta CZ, lo que permite gestionar por separado la magia local y no local, borrando la local in situ. La magia no local sirve como punto de referencia de hardware, superior a las métricas estándar de fidelidad de las puertas, y acerca la creación de dispositivos fiables pre-tolerantes a fallos. Los mismos métodos proporcionan un protocolo para estimar la pureza con aceleración exponencial y un modo de decodificar la radiación de Hawking en un modelo de agujero negro de juguete.
Una computadora cuántica es como un plato exquisito. Hay recetas para la cocina común, pero los estados cuánticos especiales son ingredientes secretos que convierten el plato en una obra maestra. Uno de ellos es la 'magia'. El término fue introducido por John Preskill en 2018. La magia puede ser local —se puede eliminar cambiando componentes— y no local, que como una salsa impregna todo el plato y conserva el sabor sin importar lo que se haga con las partes.
Los físicos midieron por primera vez esta salsa no local en un chip superconductor. Usaron dos métodos: el primero borró la magia local mediante operaciones complejas, dejando la general; el segundo evaluó la pureza frente al ruido común, algo similar a medir la entropía, es decir, el desorden. Ambos dieron las mismas cifras. Los principales obstáculos son los errores de lectura y el ruido en la puerta, que funciona como una compuerta condicional. Es notable que la magia local se puede borrar durante la operación sin afectar la no local.
Ahora esto permitirá verificar honestamente los procesadores cuánticos sin necesidad de una autocorrección completa de errores. El giro más inesperado: las mismas matemáticas ayudan a descifrar la radiación de los agujeros negros, que fue estudiada por Stephen Hawking. Quizás las claves de la curvatura del espacio-tiempo estén escondidas en la magia no local.
🎯 Curiosamente, las fórmulas de la magia no local resultaron ser la clave para descifrar la radiación de los agujeros negros; así, objetos lejanos ayudan a construir computadoras en la Tierra.
🎬 Extraer información de un agujero negro recuerda a 'Interstellar', donde los datos de la singularidad ayudaron a resolver la gravedad.