Analisando o Desempenho do Código de Steane Usando Ramdomized Benchmarking

Computadores quânticos prometem resolver determinados problemas exponencialmente mais rápido que computadores clássicos com os melhores algoritmos disponíveis. No entanto, devido à grande presença de ruídos nesses dispositivos, ainda não é possível aproveitar esse potencial para resolver problemas do mundo real. Códigos quânticos de correção de erros (CQCE) são usados para proteger a informação quântica de ruídos e são essenciais para alcançar a computação quântica tolerante a falhas. Nesta dissertação, analisamos o desempenho do código de Steane, um importante CQCE, usando um protocolo de randomized benchmarking (RB). Protocolos RB permitem caracterizar parcialmente a qualidade da implementação de um conjunto de portas quânticas ao fornecer uma estimativa da fidelidade entre o ruído médio e o canal identidade. Usando simuladores quânticos com modelos de ruído personalizados, mostramos um cenário em que o uso do código de Steane, com 1 qubit lógico, resulta em uma maior fidelidade do que com 1 qubit físico. Além disso, analisamos situações com ruído em diferentes números de qubits com circuitos codificados e não codificados.