IBM Quantum considera que el camino hacia una computación cuántica útil no pasa por saltar directamente de los dispositivos actuales a un ordenador completamente tolerante a fallos, sino por un espectro de técnicas de mitigación, detección y corrección de errores. Según un material publicado por Ali Javadi-Abhari, Blake Johnson, Alireza Seif y Jennifer Janechek el 15 de septiembre de 2026, el criterio práctico del progreso no es únicamente el número de cúbits lógicos, sino el tamaño y la complejidad de los circuitos que pueden ejecutarse de forma fiable utilizando los recursos disponibles.
La idea se basa en una disyuntiva fundamental entre el tiempo y el número de muestras, por un lado, y el número de cúbits y puertas, por otro. La corrección de errores cuánticos codifica la información en cúbits lógicos y corrige los errores durante la ejecución del circuito o después de ella, pero requiere un gran número de cúbits y puertas, además de hardware con tasas de error más bajas, conexiones de largo alcance y decodificación en tiempo real. La mitigación de errores, en cambio, depende de ejecutar el circuito repetidamente para reducir el efecto del ruido, lo que eleva el coste del muestreo, y puede beneficiarse de la computación de alto rendimiento para reducir dicho coste.
¿Qué aportan los métodos híbridos?
En la zona intermedia entre ambos enfoques, las técnicas híbridas utilizan conjuntamente elementos de la corrección y la mitigación de errores. IBM señala que técnicas recientes de corrección de errores han mostrado tasas de error efectivas aproximadamente diez veces menores que las tasas del hardware físico subyacente, mientras que métodos híbridos han mostrado una reducción de 63 veces en la carga de muestreo inferida en comparación con el uso exclusivo de la mitigación de errores.
Un ejemplo es la corrección de errores posterior a la selección mediante códigos espaciotemporales, que distribuyen pruebas de Pauli de bajo peso a través del espacio y el tiempo. Se descarta la ejecución del hardware si no cumple las pruebas requeridas. En un experimento citado en el material, se codificaron 64 cúbits lógicos utilizando 76 cúbits físicos, con 314 puertas T, y se ejecutó un circuito que incluía 2336 puertas CZ. Después de seleccionar los síndromes, la tasa de error efectiva de las puertas mejoró aproximadamente diez veces, con una fidelidad mínima de 0.349 y un nivel de confianza del 95%.
Sin embargo, la selección no elimina todos los errores, ya que parte del ruido puede superar las pruebas de simetría. Por ello, IBM señala un resultado de investigación que combinó este método con la cancelación probabilística de errores (PEC), lo que permitió obtener valores esperados similares utilizando un número de tomas mucho menor que el requerido por PEC de forma aislada. Este resultado no demuestra que se haya alcanzado una tolerancia completa a fallos, pero muestra cómo pueden combinarse la detección y la mitigación de errores para extraer un mejor rendimiento de los dispositivos actuales.
El control por software forma parte del sistema de corrección
El enfoque no se limita al diseño de códigos. IBM afirma que la plataforma IBM Quantum y Qiskit permiten acceder a múltiples niveles de la pila, desde los pulsos de control y las calibraciones personalizadas hasta los circuitos dinámicos que combinan mediciones durante la ejecución con procesamiento clásico y retroalimentación inmediata.
El modelo de ejecución dirigida, lanzado como servicio experimental el año anterior, también permite ajustar la mitigación de errores por parte del cliente, junto con herramientas de perfilado y aprendizaje del ruido. Con paquetes como qiskit-noise-learning, qiskit-mitigation y Samplomatic, los investigadores pueden crear protocolos personalizados para aprender el ruido y ejecutar estrategias normalizadas de mitigación. La herramienta Executor añade la posibilidad de devolver información del estado y puntos IQ, en lugar de limitarse a los resultados binarios de la medición, lo que puede resultar útil para la decodificación, la verificación del estado y el análisis de fugas.
Dos vías para reducir el coste de la tolerancia completa a fallos
El material también aborda la corrección cuántica condicional, en la que las puertas Clifford pueden protegerse mediante corrección de errores, mientras que los errores de las puertas T codificadas se mitigan utilizando métodos como las probabilidades cuánticas. Dado que la mitigación se aplica únicamente a las puertas que no pertenecen al grupo Clifford, su carga podría resultar más manejable en dispositivos que hayan comenzado a operar en el nivel lógico.
Otra vía propuesta consiste en utilizar rotaciones transversales débiles que se resuelven condicionalmente a partir de las mediciones de los síndromes del código. Las ramas con síndromes incorrectos podrían descartarse o repetirse, en lugar de depender completamente de la fabricación, destilación y teletransporte de estados mágicos. IBM afirma que esta idea podría reducir el tiempo de ejecución entre decenas y cientos de veces en comparación con el enfoque Clifford + T tradicional, pero esto sigue siendo un resultado de investigación previsto y no un rendimiento demostrado en un sistema tolerante a fallos de producción.
¿Qué cambia en la práctica?
Los códigos jerárquicos ofrecen otra vía. Colocan códigos algebraicos, como los códigos cuánticos Reed-Solomon, sobre códigos qLDPC internos, de modo que las operaciones lógicas del código interno proporcionen la conectividad de largo alcance requerida por el código externo sin añadir la misma complejidad al hardware. IBM señala que la composición de códigos Reed-Solomon sobre un código interno de alta tasa puede alcanzar teóricamente el orden de 1012 operaciones lógicas con una tasa de error físico de 10-3, utilizando una unidad de menor complejidad de ingeniería.
Sin embargo, la corrección jerárquica de errores en tiempo real no está disponible directamente en los sistemas de la generación actual. Además, aprovecharla requiere una integración estrecha entre unidades de procesamiento cuántico y procesadores CPU y GPU, o aceleradores especializados, algo que IBM vincula a la interfaz IBM Quantum Systems API y a la arquitectura de supercomputación centrada en la computación cuántica.
Lectura de certi.news: El valor principal de la propuesta de IBM consiste en trasladar el debate de la pregunta «¿cuándo aparecerá el ordenador tolerante a fallos?» a una cuestión más medible: ¿qué tamaño de circuito puede ejecutarse de forma fiable en cada punto del camino? Las cifras mencionadas indican avances importantes en la reducción del coste del ruido, pero no significan que los dispositivos actuales hayan logrado una tolerancia completa a fallos ni que las aplicaciones prácticas a gran escala estén disponibles. Los resultados dependen de modelos de ruido, selección de muestras y recursos clásicos, mientras que la escalabilidad, la conectividad y el tiempo necesario para la decodificación siguen siendo cuestiones abiertas. Por ello, la trayectoria gradual parece prometedora para los investigadores, pero no elimina la brecha de ingeniería entre un experimento con un circuito lógico mejorado y la construcción de un ordenador cuántico tolerante a fallos a gran escala.