Ventaja cuántica con circuitos superficiales

Los efectos cuánticos pueden mejorar las capacidades de procesamiento de información y acelerar la solución de ciertos problemas computacionales. Si se puede demostrar rigurosamente una ventaja cuántica en algún contexto o demostrar experimentalmente utilizando dispositivos a corto plazo es tema de un debate activo. Mostramos que los algoritmos cuánticos paralelos que funcionan en un período de tiempo constante son estrictamente más poderosos que sus contrapartes clásicas; son demostrablemente mejores para resolver ciertos problemas de álgebra lineal asociados con formas cuadráticas binarias. Nuestro trabajo proporciona una prueba incondicional de una ventaja cuántica computacional y, al mismo tiempo, identifica su origen: es una consecuencia de la no localización cuántica. El algoritmo cuántico propuesto es un candidato adecuado para realizaciones experimentales en un futuro cercano, ya que requiere circuitos cuánticos de profundidad constante con puertas de vecinos más cercanos en una cuadrícula bidimensional de qubits (bits cuánticos).