{"id":26981,"date":"2022-04-26T08:27:49","date_gmt":"2022-04-26T14:27:49","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=26981"},"modified":"2022-04-26T08:27:49","modified_gmt":"2022-04-26T14:27:49","slug":"las-computadoras-cuanticas-de-atomo-neutral-se-acercan-mas-a-la-realidad-con-dos-nuevos-avances-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/computacion-cuantica\/las-computadoras-cuanticas-de-atomo-neutral-se-acercan-mas-a-la-realidad-con-dos-nuevos-avances-2\/","title":{"rendered":"Las computadoras cu\u00e1nticas de \u00e1tomo neutral se acercan m\u00e1s a la realidad con dos nuevos avances"},"content":{"rendered":"

Las computadoras cu\u00e1nticas de \u00e1tomos neutros prometen soluciones a muchos de los problemas que aquejan a los dispositivos actuales, pero la tecnolog\u00eda a\u00fan es incipiente.\u00a0Los avances recientes en la capacidad de controlar y programar estos dispositivos sugieren que pueden estar cerca del horario de m\u00e1xima audiencia.<\/span><\/span><\/p>\n

La tecnolog\u00eda cu\u00e1ntica mejor desarrollada en la actualidad se basa en qubits superconductores, que alimentan los procesadores de IBM y Google.\u00a0Pero si bien estos dispositivos se han utilizado para demostrar\u00a0<\/span>la supremac\u00eda cu\u00e1ntica<\/span><\/a><\/span>\u00a0y construir la\u00a0<\/span>computadora cu\u00e1ntica universal m\u00e1s grande<\/span><\/a><\/span>\u00a0hasta la fecha, tienen algunas limitaciones.<\/span><\/span><\/p>\n

Para empezar, deben enfriarse cerca del cero absoluto, lo que requiere un equipo criog\u00e9nico voluminoso y costoso.\u00a0Sus estados cu\u00e1nticos tambi\u00e9n son muy fr\u00e1giles, por lo general duran solo microsegundos, y solo pueden interactuar directamente con sus vecinos m\u00e1s cercanos, lo que limita la complejidad de los circuitos que pueden implementar.<\/span><\/p>\n

Las computadoras cu\u00e1nticas de \u00e1tomos neutros eluden estos problemas.\u00a0Est\u00e1n construidos a partir de una serie de \u00e1tomos individuales que se enfr\u00edan a temperaturas ultrabajas dispar\u00e1ndoles l\u00e1seres.\u00a0El resto del dispositivo no necesita refrigeraci\u00f3n y los \u00e1tomos individuales pueden disponerse a solo micr\u00f3metros de distancia, lo que hace que todo el sistema sea incre\u00edblemente compacto.<\/span><\/p>\n

La informaci\u00f3n cu\u00e1ntica est\u00e1 codificada en estados at\u00f3micos de baja energ\u00eda que son muy estables, por lo que estos qubits tienen una vida mucho m\u00e1s larga que los superconductores.\u00a0Esta estabilidad tambi\u00e9n dificulta que los qubits interact\u00faen, lo que dificulta la creaci\u00f3n de enredos, que son fundamentales para la mayor\u00eda de los algoritmos cu\u00e1nticos.\u00a0Pero estos \u00e1tomos neutros se pueden poner en un estado altamente excitado, llamado\u00a0estado de Rydberg<\/a>\u00a0, dispar\u00e1ndoles pulsos de l\u00e1ser, que se pueden usar para enredarlos entre s\u00ed.<\/span><\/p>\n

A pesar de estas caracter\u00edsticas prometedoras, hasta ahora la tecnolog\u00eda se ha utilizado principalmente para simuladores cu\u00e1nticos que ayudan a comprender los procesos cu\u00e1nticos pero que no pueden implementar algoritmos cu\u00e1nticos.\u00a0Ahora, sin embargo, dos estudios en\u00a0<\/span>Nature<\/span><\/em>\u00a0, dirigidos por investigadores de las empresas de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica\u00a0QuEra<\/a>\u00a0y\u00a0ColdQuanta<\/a>\u00a0, han demostrado que la tecnolog\u00eda se puede utilizar para implementar circuitos multi-qubit.<\/span><\/span><\/p>\n

Los dos grupos abordan el problema de maneras ligeramente diferentes.\u00a0El equipo de QuEra adopta un\u00a0<\/span>enfoque novedoso de la conectividad<\/span><\/a><\/span>\u00a0en su dispositivo mediante el uso de rayos l\u00e1ser muy enfocados, conocidos como pinzas \u00f3pticas, para mover f\u00edsicamente sus qubits.\u00a0Esto les permite enredarlos f\u00e1cilmente con qubits distantes en lugar de limitarse solo a los m\u00e1s cercanos.\u00a0El equipo de ColdQu\u00a0<\/span>a\u00a0<\/span>nta, por otro lado, enred\u00f3 sus qubits\u00a0<\/span>excitando simult\u00e1neamente<\/span><\/a><\/span>\u00a0a dos de ellos en un estado de Rydberg.<\/span><\/span><\/p>\n

Ambos grupos pudieron implementar complejos circuitos multi-qubit.\u00a0Y como se\u00f1ala Hannah Williams de la Universidad de Durham en el Reino Unido en un\u00a0<\/span>comentario adjunto<\/span><\/a><\/span>\u00a0, los dos enfoques son complementarios.<\/span><\/span><\/p>\n

Reorganizar f\u00edsicamente los qubits significa que hay grandes espacios entre las operaciones, pero la conectividad flexible hace posible crear circuitos mucho m\u00e1s complejos.\u00a0Sin embargo, el enfoque ColdQuanta es mucho m\u00e1s r\u00e1pido y puede ejecutar varias operaciones en paralelo.\u00a0\u201cUna combinaci\u00f3n de las t\u00e9cnicas presentadas por estos dos grupos dar\u00eda lugar a una plataforma robusta y vers\u00e1til para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica\u201d,\u00a0<\/span>escribe\u00a0<\/span>Williams .<\/span><\/span><\/p>\n

Sin embargo, se requiere una gran cantidad de mejoras antes de que eso suceda, seg\u00fan Williams, desde mejores fidelidades de puerta (cu\u00e1n consistentemente puede configurar la operaci\u00f3n correcta) hasta formas optimizadas de rayos l\u00e1ser y l\u00e1seres m\u00e1s potentes.<\/span><\/p>\n

Sin embargo, ambas compa\u00f1\u00edas parecen estar seguras de que esto no tomar\u00e1 mucho tiempo.\u00a0QuEra ya present\u00f3 un simulador cu\u00e1ntico de 256 \u00e1tomos el a\u00f1o pasado y,\u00a0<\/span>seg\u00fan su sitio web<\/span><\/a><\/span>\u00a0, una computadora cu\u00e1ntica de 64 qubits “llegar\u00e1 pronto”.\u00a0ColdQuanta es m\u00e1s espec\u00edfico, con la promesa de que su\u00a0<\/span>computadora Hilbert de 100 qubits<\/span><\/a><\/span>\u00a0estar\u00e1 disponible este a\u00f1o.<\/span><\/span><\/p>\n

Queda por ver qu\u00e9 tan r\u00e1pido los \u00e1tomos neutros pueden ponerse al d\u00eda con las tecnolog\u00edas l\u00edderes en la industria, como los qubits superconductores y los iones atrapados, pero parece que un nuevo competidor prometedor ha entrado en la carrera cu\u00e1ntica.<\/span><\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

Gent, E. (2022p, abril 22). Neutral Atom Quantum Computers Edge Closer to Reality With Two New Breakthroughs<\/i>. Singularity Hub. Recuperado 26 de abril de 2022, de https:\/\/singularityhub.com\/2022\/04\/25\/neutral-atom-quantum-computers-edge-closer-to-reality-with-two-new-breakthroughs\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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