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Una nueva investigación nos acerca un paso más al funcionamiento de una computadora cuántica

Una nueva investigación nos acerca un paso más al funcionamiento de una computadora cuántica

Los científicos de la Universidad Purdue y la Universidad de Rochester han demostrado un método para transmitir información mediante la transferencia del estado de los electrones.

Los investigadores afirman que esto nos acerca un paso más a la creación de una computadora cuántica en pleno funcionamiento.

Esto es parte del trabajo en curso de la Universidad de Rochester en sistemas cuánticos, después de haber recibido una $ 4 millones subvención del Departamento de Energía para explorar materiales cuánticos.

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Computación del futuro

La computación cuántica podría abrir el camino para búsquedas de bases de datos y criptografía mucho más rápidas. Debería poder llevar a cabo procesos que están más allá de los dominios de la informática clásica.

Investigadores como John Nichol, profesor asistente de física y Rochester Ph.D. los estudiantes, Yadav P. Kandel y Haifeng Qiao han estado presionando para progresar en el campo.

Un componente importante, pero complicado de controlar en la computación cuántica es el estado de conmutación de los electrones.

"Si tienes un electrón que está arriba y otro que está abajo y los juntas durante el tiempo justo, se intercambiarán", dijo Nichol en un comunicado de prensa.

"No cambiaron de lugar, pero sus estados cambiaron".

Cambio de estado

Para que este fenómeno ocurriera manualmente, Nichol y sus colegas enfriaron un chip semiconductor a temperaturas extremadamente bajas.

Luego, usaron puntos cuánticos, semiconductores a nanoescala, y atraparon cuatro electrones en una fila, después de lo cual movieron los electrones para que se tocaran y sus estados cambiaran.

"Hay una manera fácil de cambiar el estado entre dos electrones vecinos, pero hacerlo a largas distancias (en nuestro caso, son cuatro electrones) requiere mucho control y habilidad técnica", dijo Nichol.

"Nuestra investigación muestra que este es ahora un enfoque viable para enviar información a largas distancias".

Un gran paso en un largo camino

Cambiar el estado de un electrón hacia adelante y hacia atrás a través de una serie de qubits, el equivalente de bits para la computación cuántica, sin mover la posición de los electrones, es una demostración impresionante del potencial de la física cuántica para la computación.

"Este experimento demuestra que la información en estados cuánticos se puede transferir sin transferir realmente los giros individuales de los electrones a lo largo de la cadena", dijo Michael Manfra, profesor de física y astronomía en la Universidad de Purdue, en el comunicado de prensa.

"Es un paso importante para mostrar cómo la información se puede transmitir de forma mecánica cuántica, de maneras muy diferentes a las que nuestra intuición clásica nos haría creer".

Nichol compara este experimento con el avance de los primeros dispositivos informáticos a las computadoras de hoy, al tiempo que enfatiza que todavía estamos en las primeras etapas de los sistemas cuánticos.

¿Podríamos algún día tener portátiles de computación cuántica? "Si le hubieras hecho esa pregunta a IBM en la década de 1960, probablemente hubieran dicho que no, que no hay forma de que eso suceda", dice Nichol.

"Esa es mi reacción ahora. Pero, ¿quién sabe?"


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