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Colaboran en resolver los desafíos de la escalabilidad cuántica

[18/03/2019] El espíritu de colaboración dentro de la comunidad de investigadores de la computación cuántica está dando frutos con la investigación conjunta de científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) y la Universidad de Sídney que ha "superado un obstáculo fundamental en el campo.

En un artículo publicado este mes en Nature Nanotechnology, un grupo formado por investigadores de los centros de investigación cuántica con sede en la UNSW y la Universidad de Sídney, así como la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, han demostrado una técnica para leer el valor de los bits cuánticos (qubits) que ofrece "una ventaja significativa en la compacticidad y la simplicidad.

Entre los autores del artículo se encuentran el profesor Andrew Dzurak, investigador jefe del Centro de Tecnología de la Computación Cuántica y la Comunicación (CQC2T) de la UNSW, y el profesor David Reilly, investigador jefe del Centro de Excelencia para Sistemas Cuánticos de Ingeniería (EQUS), de la Universidad de Sídney.

"Este paper ha combinado el uso de una técnica de electrodo de puerta única para leer la información -un método desarrollado por el grupo de David Reilly en el 2013- con el requerimiento de lectura de qubits de un solo intento que se puede fabricar con la tecnología de chips de silicio existente, una capacidad que desarrollamos en el 2014, afirmó Dzurak.

El trabajo muestra la viabilidad de un "mecanismo de lectura basado en una puerta que detecta el estado de un qubit "utilizando los mismos electrodos de puerta que definen el propio punto cuántico. Potencialmente, esto permite una arquitectura más simple y un diseño de puerta más compacto.

"Esta mezcla es muy importante para la escalabilidad, agregó Dzurak.

Amigos precompetitivos

El hecho de que el paper fue escrito por investigadores asociados con organizaciones comerciales rivales -Dzurak es un científico líder de Silicon Quantum Computing (SQC), y Reilly es el director del centro de Sídney de la red de laboratorios cuánticos de Microsoft- es evidencia de la actual naturaleza 'precompetitiva' del campo.

El resultado del paper muestra que "la colaboración científica es clave en el esfuerzo global para construir una computadora cuántica universal y tolerante a fallas, afirmó Reilly.

"Una máquina de este tipo no se construirá en un solo laboratorio o en un solo instituto. Requerirá de cooperación a escala global y trabajo con algunas de las compañías de tecnología más grandes del mundo. Tengo un puesto en Microsoft y Andrew lidera un proyecto con SQC. Al trabajar juntos, estamos mostrando una fuerte colaboración académica junto con una economía cuántica emergente, afirmó.

La científica principal Michelle Simmons, directora de CQC2T y SQC, quien fue coautora de un artículo similar en noviembre, ha descrito anteriormente el clima de investigación de la computación cuántica como "muy competitivo y muy colaborativo al mismo tiempo.

A principios de este mes, la Universidad de Sídney, la UNSW, la Universidad Macquarie y la Universidad Tecnológica de Sídney (UTS) anunciaron que fundarían la "Sídney Quantum Academy respaldada por el gobierno del estado con 35 millones de dólares, que tendrá investigadores de las universidades y de la industria colaborando en el desarrollo de las tecnologías cuánticas.

Jim Held, director de investigación de tecnologías emergentes de Intel, que también está tras la ambición de construir un sistema de computación cuántica completo, afirmó a Computerworld que era natural que las compañías e instituciones trabajaran juntas en este "maratónico esfuerzo.

"Es un ejemplo de un campo donde todavía se está en etapas tempranas. Y mucho de lo que se está explorando es 'precompetitivo'. Nos verán trabajando con muchos socios académicos, nos verán publicando resultados para que recibamos comentarios sobre ellos y nos basemos en los puntos de vista de los demás, afirmó.

"[La colaboración en el campo] es un ejemplo del hecho de que esto es algo que está muy por delante del mercado actual hasta el momento que sea natural hacerlo y todos avanzamos más rápido por eso, agregó Held.