Investigadores han desarrollado un protocolo para purificar canales unitarios de cúbits afectados por ruido despolarizador, un paso crucial para la computación cuántica robusta. El estudio aborda el desafío de recuperar la operación unitaria original de un cúbit tras haber sido sometido a un canal ruidoso. Este problema es análogo a la corrección de errores en estados cuánticos, pero presenta complejidades adicionales al tratar con operaciones (canales) en lugar de información estática (estados).

El trabajo demuestra que, para un número finito de usos del canal, las estrategias secuenciales pueden superar a las paralelas, una distinción fundamental respecto a la purificación de estados. Sin embargo, el avance principal es un protocolo paralelo covariante para U(2) que utiliza un nuevo código de corrección de errores cuánticos asistido por entrelazamiento. Este método logra suprimir la fuerza del ruido de primer orden con una escala de O(1/n), donde n es el número de usos del canal.

Esta escala de O(1/n) se ha demostrado que es asintóticamente óptima en el régimen de bajo ruido, incluso cuando se consideran estrategias secuenciales. La capacidad de purificar canales ruidosos de manera eficiente es vital para construir ordenadores cuánticos tolerantes a fallos, ya que la fidelidad de las operaciones unitarias es un factor limitante clave en el rendimiento de los algoritmos cuánticos. Este avance sienta las bases para el desarrollo de técnicas más robustas en el procesamiento de información cuántica.