- Los investigadores dicen que han dado un paso más hacia la construcción de un nuevo tipo de computadora que utiliza bits cuánticos o qubits.
- La computadora cuántica se construiría rociando electrones del filamento de una bombilla.
- Los expertos dicen que la nueva técnica es prometedora, pero hay mucho trabajo por hacer antes de que las computadoras cuánticas estén listas para su escritorio.
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Una simple bombilla podría ser la clave para hacer realidad las computadoras cuánticas prácticas, abriendo la posibilidad de capacidades de procesamiento de datos mucho más poderosas.
Los científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. dicen que han dado un paso más hacia la construcción de un nuevo tipo de computadora que utiliza bits cuánticos o qubits. La técnica consiste en rociar electrones del filamento de una bombilla, según un artículo reciente en la revista revisada por pares. Naturaleza.
Michael Nizich, profesor de informática en el Instituto de Tecnología de Nueva York, que no participó en el artículo, calificó la investigación de Argonne como «bastante importante» en una entrevista por correo electrónico con Lifewire.
«Puede sentar las bases para una distribución verdaderamente asequible de procesadores cuánticos funcionales en una variedad de dispositivos informáticos que conduzcan a la próxima generación de procesadores informáticos potencialmente ilimitados», agregó.
Mejores Bits
Las computadoras cuánticas tienen la promesa de revolucionar la informática. A diferencia de la computación binaria ordinaria, los qubits agregan una tercera unidad de información al proceso de computación, en lugar de 1-0, y es 1-0-1/0, dijo a Lifewire el director ejecutivo de TackleAI, Sergio Suárez Jr., por correo electrónico. La suma de la tercera unidad, el 1 y el 0 simultáneos, se llama superposición, lo que significa que es tanto el 0 como el 1 y todos los puntos intermedios.
«Esta superposición de qubits permite que las computadoras cuánticas trabajen en un millón de cálculos a la vez y hace que la computación cuántica sea exponencialmente más rápida y poderosa que una computadora tradicional», dijo Suárez Jr.
El equipo de Argonne se centró en usar un solo electrón como qubit. Calentar el filamento de una bombilla emite una corriente de electrones, pero los qubits son muy sensibles a las perturbaciones del entorno circundante. Para solucionar este problema, los investigadores atraparon un electrón en una superficie de neón sólido ultrapuro en el vacío.
Dafei Jin / Laboratorio Nacional de Argonne
«Con esta plataforma, logramos, por primera vez, un fuerte acoplamiento entre un solo electrón en un entorno de vacío cercano y un solo fotón de microondas en el resonador», dijo Xianjing Zhou, el primer autor del artículo, en un comunicado de prensa. liberación. «Esto abre la posibilidad de usar fotones de microondas para controlar cada qubit de electrones y vincular muchos de ellos en un procesador cuántico».
Scott Buchholz, líder en tecnología emergente y director técnico de Government & Public Services en Deloitte Consulting, le dijo a Lifewire en un correo electrónico que la mayoría de los enfoques para crear qubits se basan en el uso de átomos o fotones individuales, mientras que Argonne está trabajando en un sistema que utiliza electrones. .
«Hay más de media docena de enfoques diferentes que las organizaciones están explorando para crear qubits, cada uno con su propio conjunto de pros, contras y consideraciones», dijo Buchholz. «Por ejemplo, algunos de los enfoques pueden permitir conexiones más rápidas de qubit a qubit, pero son más susceptibles al ruido y los errores».
Procesadores más rápidos
En computación cuántica, el qubit es el concepto que, a diferencia de un bit tradicional, puede ser un 0 y un 1 al mismo tiempo al medir lo que se conoce como espín, explicó Nizich. Este proceso ha sido extremadamente difícil de medir y controlar, «pero la posibilidad de este estado potencialmente ilimitado significa un replanteamiento completo del modelo tradicional», agregó.
Empresas como IBM y Google tienen sistemas existentes con hasta 100 qubits de potencia de procesamiento. Pero, dijo Nizich, es posible que los enfoques de estos gigantes tecnológicos no sean fácilmente transferibles a las futuras esperanzas de tener procesadores cuánticos en teléfonos, computadoras portátiles, automóviles e incluso electrodomésticos.
«Es por eso que los descubrimientos de Argonne son tan importantes, ya que pueden ser la clave para que esta tecnología sea más accesible para una mayor variedad de investigadores». [thereby] lo que lleva a más descubrimientos», dijo Nizich. «También puede significar que la fabricación de procesadores cuánticos a gran escala puede ser posible en el futuro».
A pesar de los resultados optimistas de los científicos de Argonne, los expertos advierten que las computadoras cuánticas prácticas aún no están listas para aterrizar en su escritorio. Benjamin Bloom, fundador de la empresa de computación cuántica Atom Computing, señaló a Lifewire en un correo electrónico que el mayor desafío en la construcción de una computadora cuántica es escalar su sistema qubit para alcanzar los cientos de miles a millones de qubits que probablemente sean necesarios para construir un cuántico útil. ordenador.
Mark Mattingley-Scott, director gerente de la empresa de computación cuántica Quantum Brilliance, dijo por correo electrónico que la nueva tecnología acelerará los esfuerzos para crear computadoras cuánticas basadas en la nube de alto rendimiento. Pero, agregó, aún quedan desafíos para hacer que el proceso sea lo suficientemente pequeño como para caber en las computadoras de todos los días.
«Hay un largo camino por recorrer antes de que los qubits de neón sólidos estén disponibles en una tarjeta aceleradora en su PC», dijo.
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