corrección de errores cuántica

La corrección de errores cuántica se usa en computación cuántica para proteger la información cuántica de errores debidos, por ejemplo, a la decoherencia. La corrección de errores cuántica es esencial si se quiere lograr una computación cuántica a prueba de errores, esto es, que se pueda desarrollar en condiciones realistas. Experimentalmente no solo se encuentra decoherencia en la información cuántica almacenada, sino también defectos en las puertas lógicas cuánticas, en la preparación del estado cuántico inicial, y en la medida. La detección y corrección de errores clásica se basa en la redundancia: codificar un bit en forma de varios bits. La forma más sencilla de corregir errores es almacenar la información varias veces, y si se encuentra que algunas de las copias no coinciden, tomar como correcto el valor más repetido y descartar los que se desvíen. Este código de repetición supone que la probabilidad de error p de cada bit es independiente (y pequeña). De esta forma, si se han preparado tres copias de un bit, la probabilidad de que se produzca un error en un solo bit corregible es del orden de p, frente a una probabilidad aproximadamente de p2 de que se produzca un error en dos bits. La copia de información cuántica no es posible, como demuestra el teorema de no clonación. Esto pareció presentar un obstáculo para la formulación de una teoría cuántica de corrección de errores. Sin embargo, se encontró que es posible repartir la información de un qubit lógico en un estado altamente entrelazado de varios qubits físicos. Peter Shor fue el primero en descubrir este método y formuló un código cuántico de corrección almacenando la información de un qubit en un estado altamente entrelazado de nueve qubits.​ La corrección de errores clásica se base en la medida de síndromes para diagnosticar qué error está afectando a un estado codificado. Una vez diagnosticado, se revierte el error aplicando una operación de corrección adecuada para ese síndrome. La corrección de errores cuántica también puede emplear medidas de síndromes, que indica si un qubit ha sido afectado y, si es así, cual de ellos. Más aún, es posible determinar en qué forma ha sido afectado, de entre un pequeño conjunto de formas posibles. La medida cuántica del síndrome da toda la información posible sobre el error que ha ocurrido, pero nada sobre el valor está almacenado en el qubit lógico; de otra forma, la medida destruiría cualquier superposición cuántica del qubit lógico, y el entrelazamiento con otros qubits.