Otro registro de computación cuántica importante se ha roto, y por un margen considerable: los físicos ahora han construido una matriz que contiene 6.100 qubits, el más grande de su tipo y muy por encima de los miles de qubits que contenían los sistemas anteriores.
Es el trabajo de los científicos del Instituto de Tecnología de California, que usó los átomos de cesio como sus qubits, atrapándolos en su lugar con un complejo sistema de láseres que actuó como pinzas para mantener los átomos lo más estables posible.
Los qubits difieren de los bits clásicos de las computadoras tradicionales al explotar lo que se conoce como superposición: no solo estados binarios de 1 o 0, sino una propagación de probabilidades tHAT permite algoritmos que pueden resolver problemas considerados fuera del alcance de los métodos de computación convencionales.
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Sin embargo, se necesitarán muchos qubits para que los algoritmos cuánticos sean prácticos. Una razón para estas grandes matrices es Corrección de errores, que ayuda a superar la fragilidad inherente del qubit al proporcionar un excedente para verificar la operación de la máquina.
“Este es un momento emocionante para el átomo neutral computación cuántica“, dice el físico Manuel Endres.” Ahora podemos ver una vía hacia las grandes computadoras cuánticas corregidas por error. Los bloques de construcción están en su lugar “.
No hubo un solo avance que permitiera este salto en los números de qubit, sino una serie de avances de ingeniería en muchas áreas clave, desde las pinzas láser hasta la cámara de vacío ultra alta (muy baja presión).
La estabilidad también ha sido un problema para los sistemas de computación cuántica. Las innovaciones en esta última matriz mantuvieron los qubits en un estado de superposición durante casi 13 segundos, casi diez veces más que las configuraciones anteriores.
Además, los qubits individuales podrían manipularse con una precisión del 99.98 por ciento, estableciendo un punto de referencia significativo en la programabilidad de la tecnología cuántica.
“A menudo se cree que a gran escala, con más átomos, a expensas de la precisión, pero nuestros resultados muestran que podemos hacer ambas cosas”, dice el físico Gyohei Nomura.
“Los qubits no son útiles sin calidad. Ahora tenemos cantidad y calidad”.
Para hacer de las computadoras cuánticas una alternativa práctica a las supercomputadoras modernas, se requerirán más qubits y niveles aún mayores de estabilidad. Los expertos están abordando el problema desde varios ángulos diferentes, por lo que los registros de algunos tipos de computadora cuántica no necesariamente se aplican a otros.
A continuación, los investigadores deben trabajar en la explotación de Entanglement, lo que permitirá al sistema dar el salto de la información de almacenamiento para procesarla. No muy lejos en el futuro, podríamos usar estas computadoras para descubrir nuevos materiales, materia y leyes fundamentales de la física.
“Es emocionante que estemos creando máquinas para ayudarnos a aprender sobre el universo de manera que solo la mecánica cuántica nos puede enseñar”, dice la física Hannah Manetsch.
La investigación ha sido publicada en la naturaleza.