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Las computadoras cu谩nticas est谩n cada vez m谩s cerca

Cient铆ficos presentan nuevo descubrimiento, el cual utiliza el mismo principio en el que se basan los relojes at贸micos y que permite qubits usar el equivalente de unos auriculares con cancelaci贸n de ruido.

Uno de los obst谩culos que han mantenido a las computadoras cu谩nticas en un horizonte lejano es el hecho de que los bits cu谩nticos, los bloques de construcci贸n con los que est谩n hechos, son propensos a las perturbaciones magn茅ticas. Tal “ruido” puede interferir en el trabajo que hacen los qubits, pero el mi茅rcoles, un grupo de cient铆ficos del Florida State University鈥檚 National High Magnetic Field (MagLab) 聽anunciaron un nuevo descubrimiento que podr铆a ayudar a resolver el problema.

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

El enfoque se basa en lo que se conoce como las transiciones de reloj at贸mico. Trabajando con mol茅culas de 贸xido de tungsteno cuidadosamente dise帽adas que conten铆an un solo ion de holmio magn茅tico, el equipo del MagLab fue capaz de mantener un qubit de holmio de trabajando coherentemente durante 8.4 microsegundos, el cual es potencialmente un tiempo suficiente para que 茅ste realice tareas computacionales 煤tiles. 鈥淪茅 que 8.4 microsegundos no parecen muy importantes鈥, explic贸 Dorsa Komijani, f铆sico del MagLab, 鈥減ero en imanes moleculares, s铆 es importante, porque es mucho, mucho tiempo鈥.

Uno de los Santos Griales de la f铆sica aplicada moderna es la esperanza de que los ordenadores cu谩nticos puedan 聽abrir un mundo de nuevas posibilidades. Mientras que las computadoras de hoy en d铆a se basan en transistores para procesar bits de informaci贸n en forma binaria de 0 y 1, la computaci贸n cu谩ntica se basa en qubits a escala at贸mica que pueden ser al mismo tiempo 0 y 1, aunado a un estado conocido como聽 superposici贸n, que es mucho m谩s eficiente.

Al ofrecer mejoras de rendimiento exponenciales, las computadoras cu谩nticas podr铆an tener enormes implicaciones para la criptograf铆a y la qu铆mica computacional, entre otros muchos campos.

El nuevo descubrimiento del MagLab podr铆a poner todo este potencial mucho m谩s cerca, aunque a煤n es mucho lo que tiene que suceder. Lo pr贸ximo para los investigadores es encontrar 聽las mismas o similares mol茅culas e integrarlas en dispositivos que permiten la manipulaci贸n y la lectura de una mol茅cula individual, seg煤n explic贸 Stephen Hill, director del Centro de Resonancia Magn茅tica de electrones del MagLab.

“La buena noticia es que el trabajo en paralelo con otros grupos ha demostrado que esto es posible, aunque con mol茅culas que no tienen transiciones de sincronizaci贸n”, asegur贸 Hill. “Por lo tanto, deber铆a ser factible tomar la mol茅cula que hemos estudiado e integrarla en un dispositivo de una sola mol茅cula.”

Hill adem谩s explic贸, despu茅s de eso, el siguiente paso ser谩 dar con los esquemas que involucran m煤ltiples qubits que sea posible dirigirlos de forma individual y cambiar el acoplamiento entre ellos dentro y fuera, de modo que las operaciones de l贸gica cu谩ntica se puedan implementar. Eso sigue siendo en el futuro 鈥減ero es la misma cuesti贸n de escalabilidad a la que los investigadores que trabajan en otros posibles sistemas qubit se enfrentan actualmente鈥, concluy贸.

Katherine Noyes