Si muchos qubits entrelazados causan una medición, ¿cómo podemos construir computadoras cuánticas con muchos qubits?

OK, primero, distinción de interpretación aquí. Si uno toma una vista de colapso espontáneo: en la medida en que las tengamos, nuestras actuales funcionan porque “muchos qubits” son “mucho más de lo que tenemos actualmente”. Sin embargo, esta interpretación (que propone que sistemas suficientemente grandes colapsen) función de onda espontánea), de hecho, haría que las computadoras cuánticas suficientemente grandes fueran imposibles.

Sin embargo, si uno toma una visión de muchos mundos (como yo) o una postura similar bajo la cual las computadoras cuánticas son posibles, entonces la respuesta es diferente. En este caso, no es que muchos qubits constituyan una medida, sino que “una interacción de nuestra computadora con un componente que no controlamos con precisión” constituye una medida. Esto incluye prácticamente cualquier componente grande, “clásico” porque ese componente tiene temperatura y, por lo tanto, no sabemos exactamente dónde están todos los átomos (o, más precisamente, cuál es su estado cuántico exacto). Es por eso que las computadoras cuánticas son difíciles: prácticamente cualquier interacción con un objeto grande y clásico colapsará la función de onda.

No es realmente exacto decir que “muchos qubits causan una medición”, pero si dejamos que se acerque lo suficiente, la respuesta es que “lotes” es un número muy grande, quintillones de quintillones.

Mientras que las computadoras cuánticas actuales tienen qubits del orden de “cinco”. Y la gente espera construir computadoras cuánticas en el orden de “treinta”.

Eso solo es increíblemente difícil. No es que tiendan a colapsarse entre sí, sino que mantenerlos aislados del resto del mundo (que tiene esos quintillones de quintillones de cuantidad) es increíblemente difícil. Construir incluso una única puerta de qubit es un desafío, y cuanto más agregue, más difícil será. No puedes simplemente comprar un chip con un qubit; es un estado cuántico cuidadosamente preparado que se mantiene aislado del resto del mundo hasta que elija realizar una medición.

Es muy difícil construir computadoras cuánticas porque la decoherencia destruye la coherencia y la coherencia es su virtud. Es cierto que la decoherencia es el enredo con muchas renuncias pero de una manera particular. La decoherencia es cuando el sistema cuántico se enreda con el entorno, que no es parte del funcionamiento adecuado de la computadora cuántica, de tal manera que causa pérdida de coherencia. El estado cuántico de la computadora parece haberse colapsado y no funciona según lo previsto.