Nuevo ordenador cuántico desbloquea más potencia computacional

Las computadoras son bien conocidas por operar con información binaria, o ceros y unos, lo que ha llevado a que las computadoras impulsen gran parte del mundo de hoy. Las computadoras cuánticas actuales también están diseñadas para procesar información binaria.

Martin Ringbauer es un físico experimental de Innsbruck, Austria.

“Los bloques de construcción de las computadoras cuánticas, sin embargo, son más que solo ceros y unos”, dice Ringbauer. “Restringirlos a sistemas binarios evita que estos dispositivos cumplan con su verdadero potencial”.

Cálculos con dígitos cuánticos

Un equipo de investigación liderado por Thomas Monz en el Departamento de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck ha logrado desarrollar un nuevo tipo de computadora cuántica que puede realizar cálculos arbitrarios con dígitos cuánticos, o qudits. Este nuevo enfoque da como resultado más potencia computacional con menos partículas cuánticas.

La investigación se publicó en la revista Nature Physics.

A pesar de que el método de almacenar información en ceros y unos no es muy eficiente, es mucho más simple que otros métodos. También es confiable y robusto a los errores, lo que lo ha convertido en el estándar para las computadoras clásicas durante mucho tiempo.

Unicidad de la computación cuántica

Sin embargo, las cosas comienzan a cambiar cuando se habla de computación cuántica. La computadora cuántica de Innsbruck almacena información en átomos de calcio individuales atrapados, con cada uno de los átomos teniendo naturalmente ocho estados diferentes. Solo dos de estos estados se utilizan para almacenar información. Casi todas las computadoras cuánticas existentes tienen acceso a un número mayor de estados cuánticos de los que realmente utilizan para la computación.

El equipo de físicos creó una computadora cuántica que puede utilizar el potencial completo de los átomos utilizando qudits para la computación. A diferencia del método clásico, el nuevo método que utiliza más estados no afecta negativamente la confiabilidad de la computadora.

“Los sistemas cuánticos tienen naturalmente más de dos estados y hemos demostrado que podemos controlarlos todos igual de bien”, dice Thomas Monz.

Las tareas que requieren computadoras cuánticas, como problemas de física, ciencia de materiales o química, se expresan naturalmente en el lenguaje de los qudits. Si se reescriben para qubits, a menudo se vuelven demasiado complicadas para las computadoras cuánticas existentes de hoy en día.

“Trabajar con más de ceros y unos es muy natural, no solo para la computadora cuántica sino también para sus aplicaciones, lo que nos permite desbloquear el verdadero potencial de los sistemas cuánticos”, dice Martin Ringbauer.

Si se reescriben para qubits, pueden volverse demasiado complicadas para las computadoras cuánticas existentes de hoy en día. “Trabajar con más de ceros y unos es muy natural, no solo para la computadora cuántica sino también para sus aplicaciones, lo que nos permite desbloquear el verdadero potencial de los sistemas cuánticos”, dice Martin Ringbauer. e. Si se reescriben para qubits, pueden volverse demasiado complicadas para las computadoras cuánticas existentes de hoy en día. “Trabajar con más de ceros y unos es muy natural, no solo para la computadora cuántica sino también para sus aplicaciones, lo que nos permite desbloquear el verdadero potencial de los sistemas cuánticos”, dice Martin Ringbauer.