Teoria de correção de erros quânticos durante operações lógicas e medidas de diagnóstico de duração finita

Resumo

A presente proposta tem dois objetivos: estudar um algoritmo de correção de erros quânticos gerais que podem ocorrer durante a aplicação de uma porta lógica quântica e estudar um outro algoritmo de correção de erros quânticos, mais simples, levando em consideração o tempo nito das medidas de diagnóstico. Este segundo objetivo tem um caráter mais especulativo, enquanto que o primeiro tem caráter prático e de imediata execução.Para estudarmos correções de erros durante uma operação lógica, investigaremos a interação de troca, realizada experimentalmente, capaz de produzir a porta lógica quântica conhecida como raiz quadrada de SWAP, e, inicialmente, um código envolvendo quatro qubits físicos por qubit lógico, seguindo a receita recente da literatura. Antecipamos que a teoria existente deverá ser modificada para podermos aplicá-la a esta situação proposta. As ferramentas numéricas e analíticas para a implementação desta investigação já são tradicionalmente utilizadas em nosso grupo.Para estudarmos correção de erros quânticos no caso de medidas de diagnóstico de duração finita, recorreremos à literatura e antecipamos que teremos que desenvolver uma abordagem inédita. Dado esse caráter mais especulativo da segunda parte desta proposta, consideraremos o algoritmo de três qubits para correção de erros devidos a mudanças de fase relativa ("phase flips").