{"id":27102,"date":"2022-05-11T08:58:12","date_gmt":"2022-05-11T14:58:12","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=27102"},"modified":"2022-05-11T09:03:40","modified_gmt":"2022-05-11T15:03:40","slug":"el-cubit-ideal-las-futuras-computadoras-cuanticas-podrian-procesar-datos-con-electrones-individuales-en-hielo-de-neon","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/computacion-cuantica\/el-cubit-ideal-las-futuras-computadoras-cuanticas-podrian-procesar-datos-con-electrones-individuales-en-hielo-de-neon\/","title":{"rendered":"\u00bfEl c\u00fabit ideal? Las futuras computadoras cu\u00e1nticas podr\u00edan procesar datos con electrones individuales en hielo de ne\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El mundo digital (su computadora port\u00e1til, el Internet al que est\u00e1 conectado y las empresas que hacen que todo funcione) se asienta sobre una base de bits.\u00a0Estos bits son el lenguaje que hablan las computadoras digitales.<!--more--><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los bits vienen en dos sabores: num\u00e9ricamente, estos dos estados se representan como unos y ceros.\u00a0En los chips de computadora, se vuelven f\u00edsicos mediante interruptores en miniatura llamados transistores que est\u00e1n encendidos o apagados.\u00a0El c\u00f3digo de computadora combina bits f\u00edsicos y num\u00e9ricos en bloques de construcci\u00f3n l\u00f3gicos b\u00e1sicos, como &#8220;s\u00ed&#8221; o &#8220;no&#8221; y &#8220;si&#8221; o &#8220;entonces&#8221;.\u00a0Encadene miles de millones de bits y obtendr\u00e1 hojas de c\u00e1lculo, fotos de su familia, tweets, IA y compa\u00f1\u00edas de billones de d\u00f3lares.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los bits son las part\u00edculas elementales de la era digital.\u00a0Pero est\u00e1 surgiendo una nueva unidad de informaci\u00f3n fundamental, y en cierto modo m\u00e1s poderosa: el qubit.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los qubits son el lenguaje de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica y pueden tomar el valor de unos y ceros, como bits cl\u00e1sicos, o, gracias a las extra\u00f1as leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, una combinaci\u00f3n de los dos simult\u00e1neamente.\u00a0Este estado, que se conoce como superposici\u00f3n, es donde ocurre la magia.\u00a0Los qubits en superposici\u00f3n pueden explorar muchas m\u00e1s posibilidades que los bits cl\u00e1sicos, y cuando sus estados cu\u00e1nticos se vinculan o entrelazan, pueden colaborar, en paralelo, para resolver c\u00e1lculos inmensamente complejos en un abrir y cerrar de ojos.\u00a0Las computadoras cu\u00e1nticas del futuro no suplantar\u00e1n a las computadoras cl\u00e1sicas, pero en algunos casos, podr\u00e1n resolver problemas que las computadoras cl\u00e1sicas no pueden.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El estado actual de las cosas, sin embargo, es un poco m\u00e1s complicado.\u00a0Si bien las computadoras cu\u00e1nticas han pasado oficialmente de la teor\u00eda a los hechos, un logro notable, ninguna es pr\u00e1ctica todav\u00eda.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Para realizar una computadora cu\u00e1ntica \u00fatil, Google, IBM, Microsoft, Amazon y otros est\u00e1n invirtiendo recursos en m\u00e1quinas que se ejecutan en una colecci\u00f3n de qubits.\u00a0El enfoque m\u00e1s popular, favorecido por Google e IBM, implica peque\u00f1os bucles de cable superconductor.\u00a0Honeywell e IonQ buscan qubits at\u00f3micos hechos de iones atrapados.\u00a0Investigadores en China est\u00e1n construyendo intrincadas m\u00e1quinas tipo Rube-Goldberg en mesas de laboratorio para ejecutar\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/singularityhub.com\/2020\/12\/06\/chinese-quantum-computer-quests-for-quantum-advantage-with-light\/\">c\u00e1lculos cu\u00e1nticos con espejos y luz<\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La carrera cu\u00e1ntica est\u00e1 todo menos resuelta y, como se describe en un\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-022-04539-x\">art\u00edculo publicado esta semana<\/a>\u00a0en\u00a0<em>Nature<\/em>\u00a0, hay un nuevo caballo en la pista.\u00a0En lugar de bucles superconductores, iones o fotones, un equipo de cient\u00edficos dirigido por el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energ\u00eda, hizo qubits a partir de electrones individuales.<\/span><\/p>\n<p class=\"xx\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u201cNuestro ambicioso objetivo no es competir con esas empresas, sino descubrir y construir un sistema qubit fundamentalmente nuevo que pueda conducir a una plataforma ideal\u201d, dijo en un\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.anl.gov\/article\/the-quest-for-an-ideal-quantum-bit\">comunicado de prensa<\/a>\u00a0Dafei Jin, cient\u00edfico de Argonne e investigador principal del proyecto. .<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u00bfEl avance clave?\u00a0Hielo de ne\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El equipo enfri\u00f3 el gas ne\u00f3n hasta casi el cero absoluto, momento en el que se solidific\u00f3.\u00a0Luego rociaron la superficie del ne\u00f3n s\u00f3lido con electrones del filamento de una bombilla.\u00a0Los electrones quedaron atrapados en la superficie porque el ne\u00f3n es un elemento inerte (o no reactivo) que atrae a los electrones con una ligera carga positiva pero que tampoco les ofrece ning\u00fan lugar donde asentarse.\u00a0Una vez atrapados, los electrones se pueden mover con electrodos y se pueden medir sus estados con un resonador de microondas, otro avance clave descrito en el art\u00edculo.<\/span><\/p>\n<p class=\"xx\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><span class=\"dquo\">&#8220;<\/span>\u00a0El resonador de microondas proporciona de manera crucial una forma de leer el estado del qubit&#8221;, dijo Kater Murch, profesora de f\u00edsica en la Universidad de Washington en St. Louis y coautora principal del art\u00edculo.\u00a0\u201cConcentra la interacci\u00f3n entre el qubit y la se\u00f1al de microondas.\u00a0Esto nos permite hacer mediciones que indican qu\u00e9 tan bien funciona el qubit\u201d.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">No es la primera vez que los cient\u00edficos intentan convertir electrones en qubits.\u00a0Pero los intentos anteriores de atrapar las part\u00edculas en la superficie del helio en la d\u00e9cada de 1990 resultaron demasiado dif\u00edciles.\u00a0El helio es l\u00edquido incluso a bajas temperaturas, y el chapoteo del l\u00edquido perturb\u00f3 los electrones.\u00a0El hielo de ne\u00f3n, por otro lado, constituye un hogar muy estable para un qubit de electrones.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><iframe loading=\"lazy\" title=\"reproductor de videos de youtube\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/yvlDUIcOL4A\" width=\"100%\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El equipo dice que un qubit ideal debe permanecer en superposici\u00f3n, o cohesionarse, durante m\u00e1s de un segundo, cambiar de estado en una milmillon\u00e9sima de segundo y entrelazarse con otros qubits a escala.\u00a0Al medir las propiedades de sus qubits de electrones, encontraron que los qubits mantienen la superposici\u00f3n durante 220 nanosegundos y cambian de estado en meros nanosegundos.\u00a0El rendimiento est\u00e1 a la par con los qubits de \u00faltima generaci\u00f3n existentes en desarrollo durante a\u00f1os.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Creen que la simplicidad del sistema se presta a una fabricaci\u00f3n de bajo costo, pero la escala es incierta.\u00a0\u201cNo puedo decir que tengo una respuesta clara\u201d,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/spectrum.ieee.org\/neon-qubit\">dijo Jin a\u00a0<em>IEEE Spectrum<\/em><\/a>\u00a0.\u00a0\u201cSigue siendo un problema compartido por todas las plataformas qubit.\u00a0Es posible que tengamos algunas formas de hacerlo mejor que los qubits superconductores, y casi tan buenos como los iones atrapados.\u00a0Pero no es f\u00e1cil lograr cientos de qubits a corto plazo\u201d.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">A\u00fan as\u00ed, los cient\u00edficos dicen que apenas han comenzado a perfeccionar la plataforma.\u00a0Planean mejorar a\u00fan m\u00e1s la coherencia convirtiendo los electrones de qubits de carga, que se basan en el movimiento de un electr\u00f3n, en un qubit de esp\u00edn m\u00e1s estable y tambi\u00e9n para enredar m\u00faltiples qubits.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Sin embargo, en el panorama general, el trabajo se encuentra en una etapa muy temprana de desarrollo.\u00a0En comparaci\u00f3n, IBM\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/singularityhub.com\/2021\/11\/22\/ibms-127-qubit-eagle-is-the-biggest-quantum-computer-yet\/\">present\u00f3 un chip cu\u00e1ntico el a\u00f1o pasado<\/a>\u00a0con 127 qubits superconductores y espera completar un chip con 433 qubits este a\u00f1o y otro con 1121 qubits en 2023. Mientras tanto, las computadoras cu\u00e1nticas de iones atrapados tienen menos qubits, pero ya est\u00e1n\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/arstechnica.com\/science\/2022\/03\/with-new-hardware-company-wants-to-rethink-quantum-computing-benchmarks\/\">logrando mayor fidelidad<\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Aun as\u00ed, es posible que los reci\u00e9n llegados superen a la competencia.\u00a0Los qubits superconductores son quisquillosos y necesitar\u00e1n chips de mil o un mill\u00f3n de qubits para la correcci\u00f3n de errores.\u00a0Es por eso que Microsoft est\u00e1 apostando por un enfoque arriesgado, a\u00fan hipot\u00e9tico pero, en teor\u00eda, m\u00e1s escalable llamado qubit topol\u00f3gico.\u00a0La b\u00fasqueda los lleva a\u00f1os detr\u00e1s de la competencia, pero creen que, si tienen \u00e9xito, los qubits topol\u00f3gicos podr\u00edan adelantarlos a la manada.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La verdad es que, a pesar de algunas afirmaciones de practicidad inminente, no est\u00e1 claro exactamente d\u00f3nde nos encontramos en la l\u00ednea de tiempo de las computadoras cu\u00e1nticas realmente \u00fatiles.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u201cLa pregunta inmediata es d\u00f3nde debe colocarse el desarrollo de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, tal como est\u00e1 hoy, en esa l\u00ednea de tiempo\u201d,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.technologyreview.com\/2022\/03\/28\/1048355\/quantum-computing-has-a-hype-problem\/\">escribi\u00f3 recientemente Sankar Das Sarma, director del Centro de Teor\u00eda de la Materia Condensada de la Universidad de Maryland, para\u00a0<\/a><em>MIT Technology Review.\u00a0<\/em>\u201c\u00bfEs con los hermanos Wright en 1903?\u00a0\u00bfLos primeros aviones a reacci\u00f3n alrededor de 1940?\u00a0\u00bfO tal vez todav\u00eda estamos en el siglo XVI, con la m\u00e1quina voladora de Leonardo da Vinci?\u00a0Yo no s\u00e9.\u00a0Tampoco lo hace cualquier otra persona.&#8221;<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Entonces, aunque todas las empresas y grupos de investigaci\u00f3n creen apasionadamente que su enfoque ser\u00e1 el adecuado para escalar, es posible que el qubit asesino, tal vez un electr\u00f3n en hielo de ne\u00f3n, reci\u00e9n est\u00e9 emergiendo o a\u00fan no se haya inventado.<\/span><\/p>\n<p>Fuente:<\/p>\n<p>Dorrier, J. (2022g, mayo 8). <i>The Ideal Qubit? Future Quantum Computers Could Crunch Data With Single Electrons on Neon Ice<\/i>. Singularity Hub. Recuperado 11 de mayo de 2022, de https:\/\/singularityhub.com\/2022\/05\/08\/the-ideal-qubit-future-quantum-computers-could-crunch-data-with-single-electrons-on-neon-ice\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El mundo digital (su computadora port\u00e1til, el Internet al que est\u00e1 conectado y las empresas que hacen que todo funcione) se asienta sobre una base de bits.\u00a0Estos bits son el lenguaje que hablan las computadoras digitales.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":27103,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[366],"tags":[],"class_list":["post-27102","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-computacion-cuantica"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v26.7 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>\u00bfEl c\u00fabit ideal? 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