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Las computadoras cu√°nticas est√°n cada vez m√°s cerca

Científicos presentan nuevo descubrimiento, el cual 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.

Uno de los obst√°culos que han mantenido a las computadoras cu√°nticas en un horizonte lejano es el hecho de que los bits cu√°nticos, los bloques de construcci√≥n con los que est√°n hechos, son propensos a las perturbaciones magn√©ticas. Tal “ruido” puede interferir en el trabajo que hacen los qubits, pero el mi√©rcoles, un grupo de cient√≠ficos del Florida State University‚Äôs National High Magnetic Field (MagLab) ¬†anunciaron un nuevo descubrimiento que podr√≠a 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 at√≥mico. Trabajando con mol√©culas de √≥xido de tungsteno cuidadosamente dise√Īadas que conten√≠an un solo ion de holmio magn√©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 √©ste realice tareas computacionales √ļtiles. ‚ÄúS√© que 8.4 microsegundos no parecen muy importantes‚ÄĚ, explic√≥ Dorsa Komijani, f√≠sico del MagLab, ‚Äúpero en imanes moleculares, s√≠ es importante, porque es mucho, mucho tiempo‚ÄĚ.

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, aunado a 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 podr√≠a poner todo este potencial mucho m√°s cerca, aunque a√ļn es mucho lo que tiene que suceder. Lo pr√≥ximo para los investigadores es encontrar ¬†las mismas o similares mol√©culas e integrarlas en dispositivos que permiten la manipulaci√≥n y la lectura de una mol√©cula individual, seg√ļn explic√≥ Stephen Hill, director del Centro de Resonancia Magn√©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√©culas que no tienen transiciones de sincronizaci√≥n”, asegur√≥ Hill. “Por lo tanto, deber√≠a ser factible tomar la mol√©cula que hemos estudiado e integrarla en un dispositivo de una sola mol√©cula.”

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

Katherine Noyes