Actualidad | Noticias | 17 MAR 2016

Los ordenadores cuánticos, cada vez más cerca

Científicos presentan un nuevo descubrimiento que utiliza el mismo principio en el que se basan los relojes atómicos y que permite qubits usar el equivalente de unos auriculares con cancelación de ruido
computación cuántica
Katherine Noyes

Uno de los obstáculos que han mantenido a los ordenadores cuánticos en un horizonte lejano es el hecho de que los bits cuánticos - los bloques de construcción con los que están hechos - son propensos a las perturbaciones magnéticas. Tal "ruido" puede interferir en el trabajo que hacen los qubits, pero el miércoles, un grupo de científicos del Florida State University’s National High Magnetic Field (MagLab)  anunciaron un nuevo descubrimiento que podría ayudar a resolver el problema.

En concreto, se trata del mismo principio que permite a los relojes atómicos ser precisos, los investigadores del MagLab han encontrado una manera de dar  a los qubits el equivalente de un par de auriculares con cancelación de ruido.

El enfoque se basa en lo que se conoce como las transiciones de reloj atómico. Trabajando con moléculas de óxido de tungsteno cuidadosamente diseñadas que contenían un solo ion de holmio magnético, el equipo del MagLab fue capaz de mantener un qubit de holmio de trabajando coherentemente durante 8,4 microsegundos - potencialmente el tiempo suficiente para que éste realice tareas computacionales útiles. “Sé que 8,4 microsegundos no parecen muy importantes” , explicó Dorsa Komijani, físico del MagLab, “pero en imanes moleculares, sí es importante, porque es mucho, mucho tiempo”.

Uno de los Santos Griales de la física aplicada moderna es la esperanza de que los ordenadores cuánticos puedan  abrir un mundo de nuevas posibilidades. Mientras que las computadoras de hoy en día se basan en transistores para procesar bits de información en forma binaria de 0 y 1, la computación cuántica se basa en qubits a escala atómica que pueden ser al mismo tiempo 0 y 1 - un estado conocido como  superposición, que es mucho más eficiente.

Al ofrecer mejoras de rendimiento exponenciales, las computadoras cuánticas podrían tener enormes implicaciones para la criptografía y la química computacional, entre otros muchos campos.

El nuevo descubrimiento del MagLab podría poner todo este potencial mucho más cerca, aunque aún es mucho lo que tiene que suceder. Lo próximo para los investigadores es encontrar  las mismas o similares moléculas e integrarlas en dispositivos que permiten la manipulación y la lectura de una molécula individual, según explicó Stephen Hill, director del Centro de Resonancia Magnética de electrones del MagLab.

"La buena noticia es que el trabajo en paralelo con otros grupos ha demostrado que esto es posible, aunque con moléculas que no tienen transiciones de sincronización", aseguró Hill. "Por lo tanto, debería ser factible tomar la molécula que hemos estudiado e integrarla en un dispositivo de una sola molécula."

Según explicó Hill, después de eso, el siguiente paso será dar con los esquemas que involucran múltiples qubits que sea posible dirigirlos de forma individual y cambiar el acoplamiento entre ellos dentro y fuera, de modo que las operaciones de lógica cuántica se puedan implementar. Eso sigue siendo en el futuro “pero es la misma cuestión de escalabilidad a la que los investigadores que trabajan en otros posibles sistemas qubit se enfrentan actualmente”, concluyó.

 

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