Computación cuántica
Investigadores Desarrollan el Primer Prototipo de Computadora Cuántica Distribuida del Mundo
Los investigadores desarrollaron el primer prototipo de una computadora cuántica distribuida. Severin Daiss, Stefan Langenfeld y otros investigadores del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching realizaron la primera operación de computadora lógica cuántica entre dos módulos cuánticos separados.
El equipo interconectó dos qubits, las unidades de memoria y procesamiento de las computadoras cuánticas, en dos laboratorios diferentes a una computadora cuántica distribuida. Esto se logró mediante la conexión de los qubits con una fibra óptica de 60 metros de largo.
El nivel de cálculos complejos que una computadora cuántica puede realizar aumenta con más qubits interconectados. Las operaciones de computación básicas se basan en esas puertas lógicas cuánticas entre dos qubits, pero si una computadora cuántica ha de ser superior a una computadora tradicional, debe interconectar decenas o miles de qubits para la misma cantidad de operaciones cuánticas.
Hoy en día, los laboratorios líderes todavía luchan con esta barrera, y una computadora cuántica de este tamaño aún no ha sido construida. A medida que aumenta el número de qubits uno al lado del otro, también aumenta la dificultad de aislarlos y controlarlos al mismo tiempo.
Creación de una Unidad de Procesamiento Conjunta
El equipo presentó su nuevo estudio en la revista Science, y fue apoyado por el Instituto de Ciencias Fotónicas. En el estudio, dos módulos de qubits se conectaron con éxito a una distancia de 60 metros, lo que resultó en la formación de una computadora cuántica básica con dos qubits.
“A través de esta distancia, realizamos una operación de computación cuántica entre dos configuraciones de qubits independientes en laboratorios diferentes”, dijo Daiss.
Con este nuevo enfoque, es posible que varias computadoras cuánticas pequeñas se fusionen en una unidad de procesamiento conjunta.
Si bien la conexión de qubits distantes para entrelazamientos se logró anteriormente, esta es la primera vez que la conexión puede conducir a cálculos cuánticos. El nuevo sistema funciona con dos módulos, cada uno con un átomo como qubit, posicionado entre dos espejos. Los módulos envían un solo fotón que se transporta en la fibra óptica, y se entrelaza con los estados cuánticos de los qubits.
El próximo paso para el equipo es conectar más de dos módulos, así como alojar incluso más qubits en los módulos.
Según Gerhard Rempre, el líder del equipo y director del instituto, el nuevo estudio avanzará aún más la tecnología cuántica.
“Nuestro esquema abre un nuevo camino de desarrollo para la computación cuántica distribuida”, dijo Rempre.
Al superar algunas de las limitaciones que rodean a las computadoras cuánticas existentes y la integración de qubits en una sola configuración, el nuevo enfoque podría conducir a sistemas mucho más potentes en el futuro.
