viernes, 8 de septiembre de 2017

Crean un novedoso procesador cuántico

Otro paso más hacia los ordenadores del futuro. Logran que el 'qubit' sea controlado a través de señales eléctricas en vez de magnéticas.


En lo que supone un diseño radicalmente nuevo y un salto de gigante hacia cómo podrían ser los ordenadores del futuro, un equipo de científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) en colaboración con expertos de la Universidad de Purdue (EE. UU.) ha desarrollado una nueva arquitectura de computación cuántica basada en un nuevo concepto del “qubit” (bit cuántico) que conducirá a la fabricación a gran escala de chips cuánticos increíblemente más baratos y de forma más sencilla de lo que imaginábamos.

El nuevo diseño de qubit está basado en un sistema 'flip-flop' (o basculante) que funciona sin necesidad de colocar los átomos en una posición muy estricta, como sí ocurre con otros chips. Así, este innovador diseño facilita que los qubits estén entrelazados a distancias de hasta cientos de nanómetros.

Este proyecto fue concebido por un equipo liderado por Andrea Morello, Gerente del Centro de Computación Cuántica y Tecnología de la Comunicación (CQC2T) en Sídney.
"Es un diseño brillante, y como muchos saltos conceptuales, es sorprendente que nadie hubiese pensado en ello antes", comenta Morello.

"Lo que el equipo ha inventado es una nueva forma de definir un qubit de spin que usa tanto el electrón como el núcleo del átomo, lo que es crucial para controlar las señales eléctricas en lugar de las magnéticas que son significativamente más fáciles de distribuir y localizar dentro de un chip electrónico", explica Guilherme Tosi, líder del estudio.

Gracias a esta nueva fórmula, los científicos han logrado sortear uno de los requisitos que deben presentar los ordenadores cuánticos: el problema del tamaño. Y es que este diseño permite el entrelazamiento cuántico (si los qubits están demasiado cerca o demasiado lejos, no se produce el entrelazamiento) y, por tanto, la posibilidad de acumular miles o incluso millones de qubits en un reducido espacio y acoplarlos a todos los sistemas de control que sean esenciales. Y todo en unos pocos nanómetros de espacio.

Sin embargo este diseño basculante es por ahora eso, un diseño. La tecnología actual no es capaz de lograrlo -los ordenadores cuánticos existentes, como el de Google o IBM emplean mucho espacio entre otras cosas- pero, por supuesto, abre la posibilidad de poder incrementar las distancias máximas que puede haber entre estos bits cuánticos sin que por ello pierdan el entrelazamiento cuántico, que es lo que hace a la computación cuántica tan especial.

"Si queremos hacer una matriz de miles o millones de qubits, significa que todas las líneas de control, la electrónica de control y los dispositivos de lectura también deben fabricarse a esa escala nanométrica, y con ese tono y esa densidad. Este nuevo concepto sugiere otro camino", aclara Morello.

Según los científicos, poseen algunos datos experimentales preliminares que sugieren que es totalmente factible, así que "estamos trabajando para demostrarlo completamente".

La carrera espacial del S.XXI

Así se ha denominado el proyecto de construcción de un ordenador cuántico. Un reto igualmente difícil y ambicioso que ofrecerá herramientas revolucionarias para llevar a cabo cálculos imposibles de formas extraordinarias y con aplicaciones para todos los sectores. Su velocidad y poder radican en el hecho de que los sistemas cuánticos pueden albergar múltiples "superposiciones" de diferentes estados iniciales dentro del entrelazamiento cuántico.

El equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur de Australia ha llegado a un acuerdo de 83 millones de dólares entre esta, el gigante de las telecomunicaciones Telstra, el Commonwealth Bank de Australia y los gobiernos de Australia y Nueva Gales del Sur para desarrollar, para el año 2022, un circuito integrado cuántico de silicio de 10 qubits.




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