El ruido ayuda a los ordenadores cuánticos ⚡ экспресс
En este trabajo se muestra que el ruido en los circuitos cuánticos no siempre es perjudicial. Apoyándose en la hipótesis de termalización de estados propios (ETH), los científicos demostraron que el ruido acelera la preparación de estados de Gibbs, una clase importante de estados cuánticos. En experimentos con una cadena de espines 1/2, al añadir ruido de fase se aceleró la termalización 3,5 veces en un modelo no integrable, y un modelo integrable, que por sí solo no alcanza el equilibrio, fue forzado a lograrlo. Es como un catalizador: el ruido ayuda al sistema a llegar más rápido al estado deseado. Dado que verificar el resultado en una computadora cuántica es sencillo, el método promete beneficios prácticos mucho antes de la corrección total de errores.
Para disolver azúcar rápidamente, no hace falta remover con cuidado: basta con agitar el vaso. Un principio similar funciona en los sistemas cuánticos: el ruido, que normalmente se considera una interferencia, acelera la transición al estado térmico. Este es un estado de caos total, donde todo está mezclado al límite de lo posible desde el punto de vista de la entropía, la medida del desorden.
Antes se pensaba que el ruido molestaba. Pero resultó que sin él algunos sistemas no pueden alcanzar el equilibrio en absoluto.
El ruido correctamente dosificado funciona como una sacudida: ayuda al sistema a barajarlo todo más rápido.
Este descubrimiento es importante para la práctica. Los estados térmicos son necesarios para cálculos, por ejemplo, para modelar materiales. Son fáciles de verificar, lo que significa que ya hoy se puede sacar provecho de las máquinas cuánticas imperfectas. Paradójicamente, el ruido que los ingenieros intentan eliminar resultó ser la clave para los primeros cálculos cuánticos útiles.
🎯 En algunos modelos cuánticos sin ruido, el sistema se congela para siempre en el estado inicial: añadir ruido literalmente «enciende» su evolución.