Códigos Cuánticos Concatenados

Uno de los principales problemas para el futuro de la computación cuántica práctica es estabilizar la computación frente a interacciones no deseadas con el entorno y perfecciones en las operaciones aplicadas. Las propuestas existentes para memorias cuánticas y canales cuánticos requieren puertas con error asintóticamente cero para almacenar o transmitir un estado cuántico de entrada durante tiempos o distancias arbitrariamente largos con un error fijo. En este informe se presenta un método que tiene la propiedad de que almacenar o transmitir un qubit con un error máximo ε requiere puertas con un error de a lo sumo cε y elementos de almacenamiento o canales con un error de a lo sumo ε, independiente de cuánto tiempo deseemos almacenar el estado o qué tan lejos deseemos transmitirlo. El método se basa en el uso de códigos cuánticos concatenados con operaciones de recuperación implementadas jerárquicamente. El costo del método es polinómico en el tiempo de almacenamiento o la distancia de la transmisión. Se proporcionan límites inferiores rigurosos y heurísticos para la constante c.