I dispositivi quantistici ci consentono di svolgere compiti di calcolo e rilevamento che vanno oltre le capacità delle loro controparti classiche. Però, proteggere le informazioni quantistiche dall'essere corrotte da errori è difficile.

Un team internazionale di ricercatori di Innsbruck, Harvard, Copenhagen e Waterloo hanno presentato un nuovo metodo per proteggere le informazioni quantistiche archiviate negli ioni intrappolati. Nella loro nuova proposta, gli autori usano la dissipazione (cioè l'interazione di un sistema quantistico con il suo ambiente) per correggere gli stati quantistici. La dissipazione è generalmente considerata dannosa, ma come dimostrato da Florentin Reiter e colleghi, può essere modificato per lavorare a favore di un ingegnere quantistico.

Gli schemi di correzione degli errori quantistici standard vengono eseguiti applicando una sequenza di porte in un circuito quantistico logico e si basano su misurazioni di dispositivi classici. Il nuovo approccio dissipativo non richiede un circuito logico e fa a meno anche delle misurazioni. "L'intero processo di correzione degli errori avviene in modo autonomo a livello microscopico, tale che i sistemi quantistici possono correggersi, " ha detto la co-autrice Christine Muschik, del Dipartimento di Fisica Teorica dell'Università di Innsbruck e dell'Istituto di ottica quantistica e informazione quantistica dell'Accademia austriaca delle scienze.

Il nuovo approccio ha importanti applicazioni pratiche per misurazioni ad alta precisione. "Abbiamo mostrato come il nuovo meccanismo di correzione dissipativa può essere utilizzato per migliorare la precisione per il rilevamento di campi magnetici deboli, " ha detto Muschik. Questi risultati aprono nuove strade per migliorare gli schemi di rilevamento ad alta precisione con ioni intrappolati e costituiscono un trampolino di lancio verso il paradigma dell'elaborazione delle informazioni quantistiche autocorrettive.