Certificación de teleportación cuántica en escenarios con ruido

Abstract

Este trabajo presenta un estudio sistemático del protocolo de teleportación cuántica en distintos escenarios de ruido, empleando diversas métricas para analizar su rendimiento y certificación. Se examina el fenómeno de “combatir ruido con ruido” y se discute el papel del entrelazamiento en la certificación cuántica del protocolo, resaltando la necesidad de explorar figuras de mérito distintas a la convencional (distancia media de teleportación basada en fidelidad). Además, se presenta una herramienta de código abierto basada en Qiskit, la cual permite estimar experimentalmente la distancia media de teleportación para cualquier protocolo ruidoso y cualquier función de distancia. Su funcionamiento es validado en simuladores y computadoras cuánticas reales.

This paper presents a systematic study of the quantum teleportation protocol under various noise scenarios, using different metrics to assess its performance and certification. We examine the phenomenon of “fighting noise with noise” and discuss the role of entanglement in the quantum certification of the protocol, highlighting the need to explore figures of merit beyond the conventional average teleportation distance based on fidelity. Furthermore, we introduce an open-source Qiskit-based tool that experimentally estimates the average teleportation distance for any noisy protocol and any distance function. Its operation is validated on both simulators and real quantum hardware.