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Avance cuántico en el mundo de la informática. Los científicos han dado otro paso hacia la fabricación de un computador cuántico multitarea más poderoso que los supercomputadores más avanzados de la actualidad.
Las computadoras cuánticas explotan las exóticas propiedades de las partículas subatómicas. Las llamadas partículas cuánticas pueden estar en dos lugares al mismo tiempo, y también están extrañamente conectadas, aunque estén separadas por millones de kilómetros.
Avance cuántico
Un equipo de la Universidad de Sussex ha transferido información cuántica entre chips de computadora con una velocidad y precisión récord. Durante más de 20 años, los científicos informáticos han estado tratando de construir computadoras cuánticas eficientes.
Compañías como IBM, Microsoft y Google han desarrollado máquinas simples. Pero según el profesor de la Universidad de Sussex, Winfried Hensinger, quien dirigió la investigación, el nuevo avance abre la puerta a un sistema capaz de resolver problemas complejos del mundo real que nuestras mejores computadoras actuales no pueden resolver.
Ahora tenemos computadoras cuánticas con chips muy simples, explicó. Lo que hemos logrado aquí es la capacidad de construir poderosas computadoras cuánticas capaces de resolver algunos de los problemas más importantes de la industria y la sociedad, todo un avance cuántico.
¿Este avance cuántico permite estar en ambos sitios al mismo tiempo?
Hoy en día, las computadoras resuelven problemas linealmente, un cálculo a la vez. En el reino cuántico, las partículas pueden existir en dos lugares a la vez, y los investigadores esperan usar esta propiedad para desarrollar computadoras que puedan realizar múltiples cálculos simultáneamente.
Las partículas cuánticas también pueden estar separadas por millones de kilómetros y estar extrañamente conectadas, reflejando el comportamiento de las demás en un instante. Nuevamente, esto se puede usar para desarrollar computadoras más poderosas.
Un problema es la necesidad de transferir información cuántica de forma rápida y fiable entre chips: la información se degrada y provoca errores. Pero el equipo del profesor Hensinger ha hecho un gran avance, publicado en la revista “Nature Communications”, que puede haber superado este obstáculo. El equipo desarrolló un sistema capaz de transferir información de un chip a otro a velocidades récord con una confiabilidad del 99,999993 por ciento.
Según los investigadores, esto sugiere que, en principio, estos chips podrían combinarse para crear computadoras cuánticas aún más potentes. El profesor Michael Cuthbert, director del nuevo Centro Nacional de Computación Cuántica en Didcot, Oxfordshire, independiente del grupo de investigación de Sussex, calificó el avance como un paso muy importante.
Esfuerzos para desarrollar sistemas prácticos
Sin embargo, señaló la necesidad de continuar los esfuerzos para desarrollar sistemas prácticos. La construcción de computadoras cuánticas, que serán necesarias en el futuro, comienza conectando un microchip del tamaño de una uña a algo del tamaño de un plato. El equipo de Sussex ha demostrado que puedes conseguir la estabilidad y la velocidad que necesitas para dar ese paso.
Pero luego se necesita un mecanismo para conectar esas placas y escalar una máquina que puede ser del tamaño de un campo de fútbol para hacer cálculos reales y útiles a una escala donde la tecnología de comunicación aún no está disponible.
La estudiante de doctorado Sahra Kulmiya, que llevó a cabo los experimentos de Sussex; dijo que el equipo con este avance cuántico, estaba preparado para el desafío de llevar la tecnología al siguiente nivel. Ya no es solo una cuestión de física, dijo. Es un problema de ingeniería, informática y matemáticas.
Computadora cuántica práctica
Es difícil decir qué tan cerca estamos de realizar la computación cuántica, pero soy optimista acerca de cómo se relaciona con nuestra vida cotidiana. Rolls-Royce, una de las principales empresas de ingeniería de Gran Bretaña, también se muestra optimista acerca de la tecnología. Está trabajando con investigadores de la Universidad de Sussex para desarrollar máquinas que puedan ayudarlos a desarrollar mejores motores a reacción.
Se utilizan poderosas supercomputadoras para simular el flujo de aire en simulaciones para probar nuevos diseños de motores de aeronaves.
Según el profesor Lee Lapworth, jefe de desarrollo de computadoras cuánticas de Rolls-Royce, las computadoras cuánticas podrían, en principio, rastrear el flujo de aire con mayor precisión y a velocidades más altas.
Las computadoras cuánticas pueden realizar cálculos que no podemos hacer ahora y otros que tardan meses o años en completarse. La capacidad de realizar estos cálculos en días cambiará la forma en que diseñamos los sistemas y conducirá a mejores motores. Esta técnica también podría usarse para desarrollar fármacos más rápido mediante la simulación precisa de sus reacciones químicas, que son cálculos demasiado complejos para las supercomputadoras actuales.
También podrían proporcionar sistemas más precisos para el pronóstico del tiempo y la predicción de los efectos del cambio climático. El profesor Hensinger explicó que la idea de desarrollar una computadora cuántica se le ocurrió hace más de 20 años. La gente puso los ojos en blanco y dijo: Es imposible. Cuando la gente me dice que algo no se puede hacer, me gusta intentarlo. Así que, durante los últimos 20 años, he estado eliminando obstáculos uno por uno hasta que ahora puedo construir una computadora cuántica práctica.