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Electrónica
Primer Procesador Cuántico de Estado Sólido
3 de Agosto de 2009.
 Un
equipo dirigido por expertos de la Universidad Yale ha creado el primer,
aunque rudimentario, procesador cuántico con tecnología de estado
sólido, dando con ello otro paso hacia el sueño final de construir una
computadora cuántica.
Los investigadores también usaron el chip de dos qubits para ejecutar
con éxito algoritmos elementales, tales como uno que realiza una
búsqueda simple. Con esto, se ha demostrado por primera vez el
procesamiento de la información cuántica en un dispositivo que usa
tecnología de estado sólido.
Este nuevo procesador puede realizar sólo unas tareas cuánticas muy
simples que anteriormente fueron demostradas con núcleos, átomos y
fotones individuales. Sin embargo, ésta es la primera vez que dichas
tareas cuánticas se han ejecutado con un dispositivo electrónico
describible como un procesador cuántico con tecnología de estado sólido.
El equipo, formado por Robert Schoelkopf, Steven Girvin, Leonardo
DiCarlo y otros físicos, produjo dos átomos artificiales o qubits ("bits
cuánticos"). Aunque cada qubit realmente está formado por mil millones
de átomos de aluminio, funciona como un solo átomo que puede tomar dos
estados de energía diferentes. Estos estados son semejantes al "0" y al
"1" o a los estados “on” y “off” de los bits empleados por los
ordenadores convencionales. Sin embargo, debido a las leyes de la
mecánica cuántica que desafían a la lógica humana, los científicos
pueden hacer que los qubits tengan una “superposición” de múltiples
estados al mismo tiempo, permitiendo un mayor almacenamiento de
información y potencia de procesamiento.
Por ejemplo, imagine que tiene cuatro números de teléfono, que incluyen
el de un amigo, pero no sabe qué número le pertenece a él y deberá
telefonear hasta encontrarlo. El procedimiento normal para comprobarlo
implicaría probar números hasta dar con el correcto. En cambio, un
procesador cuántico puede encontrar el número correcto en sólo una
prueba.
“En lugar de tener que hacer una llamada telefónica a un número y luego
a otro número, usted utiliza la mecánica cuántica para acelerar el
proceso”, explica Schoelkopf. “Es como ser capaz de hacer una llamada
telefónica que simultáneamente pruebe los cuatro números, pero sólo se
ejecute en el número correcto”.
Esta clase de cómputos, aunque simple, hasta ahora no había sido posible
utilizando qubits basados en semiconductores, en parte porque los
científicos no podían conseguir que los qubits existieran el tiempo
suficiente. Mientras que los primeros qubits de hace una década podían
mantener los estados cuánticos específicos durante un nanosegundo,
Schoelkopf y su equipo ahora pueden mantenerlos durante un microsegundo,
es decir durante mil veces más tiempo, lo que es suficiente para
ejecutar los algoritmos simples.
Información adicional en:
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