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Saltar la escalera de la computación cuántica sin derramar el vaso de agua en nuestras manos

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Los investigadores de la Universidad Aalto, una institución de alto rango en Finlandia, se están acercando un paso más a las computadoras cuánticas, según un artículo de revista publicado recientemente.

La física cuántica, el ámbito de las investigaciones subatómicas, puede sonar demasiado lejos de nuestra realidad, algo que impacta solo a unos pocos científicos que hablan en ecuaciones, pero la verdad es que se acerca a nuestra vida cotidiana.

Los centros de investigación como el del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Aalto están trabajando en la implementación del marco teórico para acelerar la tecnología informática. Las computadoras cuánticas pueden funcionar a una velocidad enormemente más rápida, lo que resulta en un ahorro de tiempo mientras se trabaja en cálculos complejos.

Creación de computadoras cuánticas

La ingeniería subatómica requiere el control de un conjunto de circunstancias especiales. El equipo dirigido por el profesor Sorin Paraoanu diseñó un chip transmon que, cuando se enfría justo por debajo del cero absoluto, comienza a comportarse como un átomo que entra en el reino cuántico. El grupo se centró en el salto entre los niveles de energía del transmon, los valores establecidos de energía que el transmon puede tener.

Para controlar los niveles de energía, los científicos generalmente usan radiación de microondas, el transmon luego absorbe la energía del microondas y salta al siguiente nivel de energía. La especificidad de esta investigación es hacer que el nivel de energía del transmon salte más de un nivel.

Antes de esta investigación, alterar el nivel de energía en más de uno y cambiar más de uno requería el ajuste lento y muy preciso del microondas. Para que eso suceda más rápido, el equipo introdujo una segunda radiación de microondas gracias a la cual son capaces de hacer que el transmon salte más de un nivel de energía mientras tiene control sobre la maniobra.

La absorción de dos fotones de dos microondas al mismo tiempo aumenta el nivel de energía del átomo por mucho, por lo que se acerca al llamado límite de velocidad cuántica, la velocidad máxima estimada del salto entre niveles de energía es posible.

Fácil de imaginar. ¿Fácil de comprender?

Para hacer que este proceso tan complicado de transferencia de energía de alta velocidad sea fácil de entender, el Dr. Sergei Dunlin, uno de los autores del artículo, lo traduce a una metáfora para EurekAlert.com: 'Para obtener un sistema cuántico útil, necesita Para imaginarse subiendo una escalera sosteniendo un vaso de agua, funciona si uno lo hace sin problemas, pero si lo hace demasiado rápido, el agua se derramará. Ciertamente, esto requiere una habilidad especial '. Este no es el primer intento de los estudiosos de Aalto de describir sus apasionadas aventuras en la arena de lo subatómico:

¿Computadoras cuánticas de verdad?

Las computadoras cuánticas son dispositivos únicos capaces de ejecutar cálculos avanzados más rápido que sus contrapartes tradicionales al permitir que los bits sean cero y uno al mismo tiempo, ya que la física cuántica permite la superposición (electrones que ocupan múltiples estados a la vez). Entonces, en lugar de procesar las operaciones de forma secuencial, las computadoras cuánticas pueden hacerlo simultáneamente.

Y sí, son reales: IBM presentó el primer sistema de computación cuántica integrado para uso comercial a principios de este año. Además de aumentar la velocidad de los cálculos, la implementación del trabajo realizado por los científicos cambiará la forma en que pensamos sobre la carga de autos eléctricos.


Ver el vídeo: Esto le gana a la computadora cuántica de Google? (Mayo 2022).