Investigadores han desarrollado un nuevo método para optimizar la preparación de estados estabilizadores en computación cuántica tolerante a fallos. Esta técnica, basada en la programación lineal entera (ILP) y el formalismo de operadores de gauge de circuitos, permite construir circuitos con un número de puertas igual o inferior al de los métodos actuales, a la vez que detecta hasta tres errores. La preparación eficiente de estos estados es crucial para la inicialización de cúbits lógicos y para los dispositivos de corrección de errores basados en ancillas lógicas, como los códigos de Steane y Knill, lo que se traduce en una reducción del tiempo de solución y un aumento de la fiabilidad de los ordenadores cuánticos.

Tradicionalmente, para códigos pequeños y de baja distancia como el código de Steane [[7, 1, 3]], los circuitos con un bajo recuento de puertas se podían diseñar por inspección. Sin embargo, esta aproximación se vuelve inviable para códigos más grandes, lo que ha impulsado la necesidad de la automatización. Los métodos actuales para la preparación automatizada de estados tolerantes a fallos incluyen la medición de estabilizadores basada en SAT y la técnica de 'flag-at-origin'. El nuevo enfoque mejora estas metodologías al reformular la construcción de circuitos de flag como un problema de programación lineal entera, aprovechando el formalismo de los operadores de gauge de circuitos.

Como prueba de concepto, la técnica se aplicó para derivar un dispositivo de corrección de errores de Steane para el código de álgebra de grupo de dos bloques [[24, 10, 4]]. Este dispositivo fue probado en el ordenador cuántico System Model H2 de Quantinuum, utilizando 10.000 disparos. Los resultados mostraron una tasa de error de bloque lógico de aproximadamente 0,00014 (o 0,000014 por cúbit lógico), con aproximadamente el 1,6% de los disparos post-seleccionados debido a errores de peso dos. Estos hallazgos demuestran la eficacia del método propuesto para mejorar la robustez de las operaciones cuánticas.