Era quàntica a escala intermèdia sorollosa

L'estat actual de la computació quàntica es coneix com l'era quàntica a escala intermèdia sorollosa (NISQ), caracteritzada per processadors quàntics que contenen fins a 1000 qubits que encara no estan prou avançats per a la tolerància a errors o prou gran com per aconseguir un avantatge quàntic. Aquests processadors, que són sensibles al seu entorn (sorollós) i propensos a la decoherència quàntica, encara no són capaços de corregir errors quàntics contínuament. Aquesta escala intermèdia es defineix pel volum quàntic, que es basa en el nombre moderat de qubits i la fidelitat de la porta. El terme NISQ va ser encunyat per John Preskill el 2018.

Algorismes

Els algorismes NISQ són algorismes quàntics dissenyats per a processadors quàntics a l'era NISQ. Exemples comuns són el solucionador quàntic variacional (VQE) i l'algorisme d'optimització quàntica aproximada (QAOA), que utilitzen dispositius NISQ però descarreguen alguns càlculs als processadors clàssics. Aquests algorismes han tingut èxit en la química quàntica i tenen aplicacions potencials en diversos camps, com ara la física, la ciència dels materials, la ciència de dades, la criptografia, la biologia i les finances. Tanmateix, a causa del soroll durant l'execució del circuit, sovint requereixen tècniques de mitigació d'errors. Aquests mètodes constitueixen una manera de reduir l'efecte del soroll executant un conjunt de circuits i aplicant un postprocessament a les dades mesurades. A diferència de la correcció d'errors quàntics, on els errors es detecten i corregeixen contínuament durant l'execució del circuit, la mitigació d'errors només pot utilitzar el resultat final dels circuits sorollosos.

Més enllà de l'era NISQ

La creació d'un ordinador amb desenes de milers de qubits i prou correcció d'errors acabaria amb l'era NISQ. Aquests dispositius més enllà de NISQ serien capaços, per exemple, d'implementar l'algoritme de Shor per a nombres molt grans i trencar el xifratge RSA.