{"id":25465,"date":"2021-11-30T10:17:10","date_gmt":"2021-11-30T16:17:10","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=25465"},"modified":"2021-11-30T10:17:10","modified_gmt":"2021-11-30T16:17:10","slug":"se-puede-fabricar-una-computadora-cuantica-simplificada-con-componentes-listos-para-usar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/computacion-cuantica\/se-puede-fabricar-una-computadora-cuantica-simplificada-con-componentes-listos-para-usar\/","title":{"rendered":"Se puede fabricar una computadora cu\u00e1ntica simplificada con componentes listos para usar"},"content":{"rendered":"

Las computadoras cu\u00e1nticas<\/a>\u00a0podr\u00edan alg\u00fan d\u00eda sacar del agua las aburridas computadoras cl\u00e1sicas, pero hasta ahora su complejidad limita su utilidad.\u00a0Los ingenieros de Stanford ahora han demostrado un nuevo dise\u00f1o relativamente simple para una computadora cu\u00e1ntica donde un solo \u00e1tomo se entrelaza con una serie de fotones para procesar y almacenar informaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Las computadoras cu\u00e1nticas aprovechan el extra\u00f1o mundo de la f\u00edsica cu\u00e1ntica para realizar c\u00e1lculos\u00a0mucho m\u00e1s r\u00e1pido de lo<\/a>\u00a0que pueden manejar las computadoras tradicionales.\u00a0Cuando las m\u00e1quinas existentes almacenan y procesan informaci\u00f3n en bits, como unos y ceros, las computadoras cu\u00e1nticas usan qubits, que pueden existir como uno, cero o una superposici\u00f3n de uno y cero al mismo tiempo.\u00a0Eso significa que su poder aumenta exponencialmente con cada qubit agregado, lo que les permite abordar problemas m\u00e1s all\u00e1 del alcance de las computadoras cl\u00e1sicas.<\/span><\/p>\n

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Por supuesto, las computadoras cu\u00e1nticas traen consigo sus propios desaf\u00edos. Por un lado, los efectos cu\u00e1nticos con los que se ejecutan son sensibles a perturbaciones como la vibraci\u00f3n o el calor, por lo que las computadoras cu\u00e1nticas deben mantenerse a temperaturas cercanas al cero absoluto.\u00a0Como tal, su complejidad aumenta con la potencia inform\u00e1tica de la m\u00e1quina, por lo que se vuelven f\u00edsicamente m\u00e1s grandes y engorrosos a medida que se agrega m\u00e1s potencia de procesamiento.<\/span><\/p>\n

Pero el equipo de Stanford dice que su nuevo dise\u00f1o es enga\u00f1osamente simple.\u00a0Es un\u00a0circuito fot\u00f3nico<\/a> hecho con algunos componentes que ya est\u00e1n disponibles: un cable de fibra \u00f3ptica, un divisor de haz, dos interruptores \u00f3pticos y una cavidad \u00f3ptica, y puede reducir la cantidad de puertas l\u00f3gicas f\u00edsicas necesarias.<\/span><\/p>\n

“Normalmente, si quisieras construir este tipo de computadora cu\u00e1ntica, tendr\u00edas que tomar potencialmente miles de emisores cu\u00e1nticos, hacerlos perfectamente indistinguibles y luego integrarlos en un circuito fot\u00f3nico gigante”, dice Ben Bartlett, autor principal de el estudio.\u00a0“Mientras que con este dise\u00f1o, solo necesitamos un pu\u00f1ado de componentes relativamente simples, y el tama\u00f1o de la m\u00e1quina no aumenta con el tama\u00f1o del programa cu\u00e1ntico que desea ejecutar”.<\/span><\/p>\n

El nuevo dise\u00f1o consta de dos partes principales: un anillo que almacena fotones y una unidad de dispersi\u00f3n.\u00a0Los fotones representan qubits, y la direcci\u00f3n en la que viajan alrededor del anillo determina si su valor es uno o cero, o ambos si viaja en ambas direcciones a la vez, gracias a las peculiaridades de la superposici\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/span><\/p>\n

Para codificar informaci\u00f3n sobre los fotones, el sistema puede dirigirlos fuera del anillo hacia la unidad de dispersi\u00f3n, donde ingresan a una cavidad que contiene un solo \u00e1tomo.\u00a0Cuando el fot\u00f3n interact\u00faa con el \u00e1tomo, se entrelazan, un estado cu\u00e1ntico en el que las dos part\u00edculas ya no se pueden describir por separado, y los cambios realizados en una afectar\u00e1n a su pareja, sin importar qu\u00e9 tan grande las separe la distancia.<\/span><\/p>\n

En la pr\u00e1ctica, despu\u00e9s de que el fot\u00f3n se devuelve al anillo de almacenamiento, se puede “escribir” manipulando el \u00e1tomo con un l\u00e1ser.\u00a0El equipo dice que un \u00e1tomo se puede restablecer y reutilizar, manipulando muchos fotones diferentes en un anillo.\u00a0Eso significa que la potencia de la computadora cu\u00e1ntica se puede escalar agregando m\u00e1s fotones al anillo, en lugar de tener que agregar m\u00e1s anillos y unidades de dispersi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

“Al medir el estado del \u00e1tomo, puede teletransportar las operaciones a los fotones”, dice Bartlett.\u00a0“As\u00ed que solo necesitamos un qubit at\u00f3mico controlable y podemos usarlo como un proxy para manipular indirectamente todos los dem\u00e1s qubits fot\u00f3nicos”.<\/span><\/p>\n

Es importante destacar que este sistema deber\u00eda poder ejecutar una variedad de operaciones cu\u00e1nticas.\u00a0El equipo dice que se pueden ejecutar diferentes programas en el mismo circuito, escribiendo c\u00f3digo nuevo para cambiar c\u00f3mo y cu\u00e1ndo interact\u00faan el \u00e1tomo y los fotones.<\/span><\/p>\n

\u201cPara muchas computadoras cu\u00e1nticas fot\u00f3nicas, las puertas son estructuras f\u00edsicas por las que pasan los fotones, por lo que si desea cambiar el programa que se est\u00e1 ejecutando, a menudo implica reconfigurar f\u00edsicamente el hardware\u201d, dice Bartlett.\u00a0“Mientras que en este caso, no es necesario cambiar el hardware, solo debe darle a la m\u00e1quina un conjunto diferente de instrucciones”.<\/span><\/p>\n

Mejor a\u00fan, los sistemas inform\u00e1ticos cu\u00e1nticos fot\u00f3nicos pueden operar a temperatura ambiente, eliminando el volumen agregado por los sistemas de enfriamiento extremos.<\/span><\/p>\n

Fuente:<\/span><\/p>\n

New Atlas. (2021b, noviembre 30). Simplified quantum computer can be made with off-the-shelf components<\/i>. Recuperado 30 de noviembre de 2021, de https:\/\/newatlas.com\/computers\/photonic-quantum-computer-single-atom-photons\/<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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