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Nuevo avance en la computación cuántica

[31/03/2016] La computación cuántica está ahora más cerca gracias a un avance muy importante en el que los científicos han demostrado que se puede construir un elemento fundamental.

Las computadoras cuánticas se basan en bits cuánticos de escala atómica, o qubits, que puede representar tanto el 0 como el 1 simultáneamente, y se espera que ofrezcan enormes mejoras en el desempeño con respecto a los equipos tradicionales. Sin embargo, hacer realidad ese potencial depende de la capacidad de construir circuitos cuánticos que funcionen.

Es ahí donde entra a tallar la puerta Fredkin, también conocida como puerta de SWAP controlado. La versión cuántica de la clásica puerta Fredkin intercambia dos qubits dependiendo del valor del tercero. Podría ser un componente clave de los circuitos cuánticos, pero debido a la complejidad que conlleva, nunca nadie ha conseguido construir una de estas puertas en el mundo real - hasta ahora.

Mientras que la puerta Fredkin típicamente requiere un circuito de cinco operaciones lógicas, los investigadores de la Universidad de Griffith y la Universidad de Queensland utilizaron el entrelazamiento cuántico de las partículas de la luz para implementar directamente la operación de SWAP controlado.

"De forma similar a construir una enorme pared con muchos pequeños ladrillos, los grandes circuitos cuánticos requieren de muchas puertas lógicas para funcionar, explicó Raj Patel, investigador del Centro de Dinámica Cuántica de Griffith. "Sin embargo, si se utilizan ladrillos más grandes, la misma pared podría ser construida con menos ladrillos.

Esencialmente, los científicos demostraron cómo construir grandes circuitos cuánticos directamente, sin tener que utilizar numerosas y pequeñas puertas lógicas. Eso, a su vez, nos acerca a los verdaderos equipos cuánticos.

Los científicos del National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) de la Universidad Estatal de Florida recientemente habían reportado un avance con una promesa similar al reducir al mínimo la susceptibilidad de los qubits a los disturbios magnéticos.

La nueva investigación fue publicada la semana pasada en Science Advances.