Crean un diseño revolucionario de chip cuántico

Podría ayudar a resolver el problema del tamaño de los ordenadores del futuro

Representación del nuevo diseño de chip, en el que se observan dos «qubits» entrelazados Tony Melov/UNSW

ABC.ES

Los ordenadores cuánticos son la expresión de una tecnología que casi está en sus primeras fases de desarrollo pero que promete multiplicar exponencialmente la potencia de los ordenadores actuales. Su funcionamiento se basa en «qubits», unidades de información construidas a partir de partículas que tienen un comportamiento cuántico. Para ello, se usan átomos fijados por láser, trampas de iones y a veces las propiedades de los superconductores. El problema es que aún falta mucho para poder controlar estos fenómenos físicos hasta tal punto que se puedan poner a trabajar juntos a un número elevado de «qubits». Las extrañas reglas de la Mecánica Cuántica dificultan mucho el trabajo.

Ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) han presentado un diseño radicalmente nuevo de «qubit» . Está basado en un sistema «flip-flop», que en español se podría traducir como basculante, que promete convertir la futura producción a gran escala de los chips cuánticos en un proceso mucho más barato y sencillo de lo que se pensaba que se podría lograr. El diseño ha sido presentado este miércoles en la revista Nature Communications .

El diseño tiene una gran ventaja. Funciona sin que sea necesario colocar los átomos en una posición muy estricta, como ocurre con otros chips. En concreto, permite que los «qubits» estén entrelazados a distancias de hasta cientos de nanómetros.

«Es un diseño brillante, y como muchos saltos conceptuales, es sorprendente que a nadie se le hubiera ocurrido antes », ha dicho en un comunicado Andrea Morello, coautor del estudio y científico en el Centro de Computación Cuántica y Tecnología de la Comunicación (CQC2T) en Sidney, Australia.

Guilherme Tosi (izquierda) y Andrea Morello (derecha), coautores del trabajo, en un refrigerador que enfría los chips hasta las proximidades del cero absoluto Tony Melov/UNSW

« Nuestro nueva aproximación está en el punto intermedio ideal », ha dicho Andrea Morello, coautor de la investigación. «Es más fácil de fabricar que los dispositivos de escala atómica, pero aún nos permite que coloquemos colocar millones de "qubits" es un milímetro cuadrado».

El «truco» del chip

El «truco» de este dispositivo es que aprovecha tanto el núcleo como el electrón de los átomos que integran el «qubit». Los investigadores aprovechan una diferencia de carga entre el núcleo y el electrón, y permiten que ambos interaccionen a una distancia de hasta 1.000 nanómetros.

«Esto significa que ahora podemos colocar "qubits" de un átomo individual mucho mas lejos de lo que antes se hubiera imaginado como posible», ha explicado Morello.

Según muchos investigadores, el diseño de los ordenadores cuánticos es « la carrera espacial del siglo XXI ». La empresa es realmente compleja, pero promete crear ordenadores mucho más potentes que los actuales y que podrían ser usados en múltiples aplicaciones, como salud, química, defensa, espacio o transporte.

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