Científicos han desarrollado un método para explorar fases de estados mixtos en ordenadores cuánticos, utilizando correladores de Rényi y decodificación variacional. Este avance es crucial porque la mayoría de los sistemas cuánticos en la naturaleza existen en estados mixtos, es decir, no están en un estado puro y coherente, sino que interactúan con su entorno, lo que lleva a la decoherencia. La capacidad de caracterizar y manipular estas fases mixtas es fundamental para el desarrollo de la computación cuántica tolerante a fallos y para entender fenómenos cuánticos complejos en materiales y sistemas biológicos. Hasta ahora, la caracterización de estas fases en plataformas cuánticas ha sido un desafío significativo debido a la fragilidad de los estados cuánticos y la dificultad de medir sus propiedades con precisión.

El estudio introduce una técnica que combina los correladores de Rényi, que son medidas de entrelazamiento y correlación en sistemas cuánticos, con un enfoque de decodificación variacional. Este último permite extraer información relevante de los estados cuánticos ruidosos generados en los ordenadores cuánticos actuales. Los investigadores aplicaron este método a un ordenador cuántico de IBM, logrando identificar y caracterizar distintas fases de estados mixtos. Este enfoque no solo proporciona una herramienta para diagnosticar el comportamiento de los ordenadores cuánticos, sino que también abre nuevas vías para estudiar la transición entre diferentes fases cuánticas en presencia de ruido.

Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad de este método para sondear propiedades fundamentales de la materia cuántica en condiciones realistas. La capacidad de analizar estados mixtos con esta precisión es un paso importante hacia la construcción de ordenadores cuánticos más robustos y la simulación de sistemas cuánticos complejos que son inaccesibles para los ordenadores clásicos. En el futuro, se espera que esta técnica se aplique para explorar fenómenos como la topología en estados mixtos y la dinámica de la decoherencia, lo que podría tener implicaciones profundas para la ciencia de materiales y la información cuántica.