Los átomos súper fríos podrían resolver el enigma de la computación cuántica
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Los átomos ultrafríos que se mueven constantemente en patrones repetitivos, en una forma de materia llamada cristal del tiempo, podrían usarse para construir computadoras cuánticas que producen menos errores.
En las computadoras convencionales, las placas de circuito impreso están hechas de materiales sólidos como el plástico. Una placa de circuito hecha de cristales de tiempo involucraría miles de átomos casi tan fríos como el cero absoluto, una de las condiciones necesarias para que se desarrollen los fenómenos cuánticos. Krzysztof Sacha en la Universidad Jagellónica de Polonia y sus colegas desarrollaron un modelo matemático para este tipo de “placas de circuitos impresos temporales”.
Los átomos en los cristales del tiempo siempre se mueven en patrones recurrentes, similar a la forma en que los átomos en los cristales ordinarios tienen una estructura que se repite. En placas de circuito impreso temporales, los estados cuánticos de los átomos ejecutarían patrones repetitivos y codificarían información en bits cuánticos o qubits.
Se espera que las computadoras cuánticas eventualmente resuelvan problemas que son imposibles para las computadoras convencionales, pero En su mayoría no han cumplido esa promesa. hasta ahora. Esto se debe en parte a que los qubits deben interactuar para ejecutar cálculos, lo que puede degradar sus estados cuánticos y la información codificada en ellos, con el riesgo de errores.
Pero los nuevos qubits no encontrarían este problema, afirma Krzysztof Giergiel en la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia. Dice que existir en un cristal de tiempo significa que los qubits estarían dispersos y siempre en movimiento, de modo que cada uno podría cruzarse e interactuar más fácilmente con los demás. De hecho, las conexiones entre qubits distantes que serían imposibles en otros diseños de computadoras cuánticas podrían realizarse con relativa facilidad con las placas de circuito impreso temporales, dice Sacha. Esto permitiría ejecutar programas informáticos cuánticos más complejos y obtener resultados más fiables.
Si se pudieran construir estos ordenadores cuánticos, “sería nada menos que un gran avance”, afirma Samuli Autti en la Universidad de Lancaster en el Reino Unido. Algunos de los métodos que los investigadores tendrán que utilizar para construir placas de circuito impreso temporales ya han sido probados en otros experimentos. Pero utilizarlos para realizar cálculos cuánticos reales sería completamente nuevo, afirma Biao Huang en la Universidad de la Academia de Ciencias de China.
Los investigadores ya están avanzando. El equipo de Hannaford está trabajando actualmente en la fabricación de un cristal del tiempo a partir de átomos de potasio ultrafríos, el primer paso hacia la creación de la nueva computadora cuántica.
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