El primer procesador cuántico de estado sólido

Un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Yale ha creado el primer -y rudimentario- procesador cuántico de estado sólido. Se trata de un gran paso hacia la construcción de un ordenador cuántico plenamente funcional.  Además, lograron ejecutar con éxito algunos algoritmos sencillos con él.

A diferencia de sus contrapartes binarias, los procesadores cuánticos aprovechan las más increíbles propiedades del mundo subatómico para llevar a cabo su magia. Los dispositivos que basan su funcionamiento en la mecánica cuantica son capaces de estar al mismo tiempo en una cantidad teóricamente infinita de estados, lo que los hace ideales para resolver algunos tipos de problemas prácticamente inabordables mediante los microprocesadores binarios de toda la vida.

Robert Schoelkopf ha creado el primer procesador cuántico de estado sólido

Según aparece publicado en la última edición digital de la revista “Nature”, un  equipo de investigadores, liderado por el profesor de Física Aplicada de la universidad de Yale, Robert Schoelkopf, ha creado el primer -y rudimentario- procesador cuántico de estado sólido. La importancia de este logro radica en que es la prueba tangible de que es posible realizar el traspaso de información cuántica a través de un dispositivo de estado sólido. Se trata solo de un pequeño primer paso y, como el mismo Schoelkopf se encarga de explicar, que  “por el momento nuestro procesador sólo es capaz de realizar algunas operaciones cuánticas muy simples“. A pesar de sus limitaciones, el dispositivo puede ejecutar tareas básicas, como operaciones aritméticas o búsquedas de datos.

A pesar del carácter experimental y las limitaciones del dispositivo, los investigadores destacan que el prototipo es “el primer mecanismo cuántico que se asemeja y funciona de forma similar a un microprocesador convencional“. El prototipo funciona mediante la superposición de “qubits” -lo equivalentes de los bits en el mundo cuántico, con estados diferentes. Los investigadores explican que este truco les “permite lograr una mayor capacidad de almacenamiento de información, a la vez que mejora la potencia de procesamiento“.

Los investigadores fueron capaces de configurar un “bus cuántico” para que estos bits pudieran comunicarse entre sí, utilizando fotones que viajan a través de las vías construidas sobre un dispositivo de estado sólido. “Todavía estamos lejos de construir un ordenador cuántico práctico, pero esto supone sin duda un gran avance“, aseguró el especialista. “Nuestro dispositivo puede realizar sólo unas pocas tareas muy simples […] pero es la primera vez que alguien hace funcionar un dispositivo electrónico cuántico capaz de funcionar como microprocesador.”

Robert Schoelkopf contó con la ayuda de un grupo de físicos teóricos, como Steven Girvin y Eugene Higgins, que se encargaron de fabricar los qubits (quantum bits). A pesar de que cada uno de estos “bits cuánticos” se compone de millones de átomos de aluminio, funciona como si fuese un solo átomo capaz de ocupar dos estados diferentes de energía. Estos estados reemplazan a los “1” y “0” que son la base de todos los ordenadores convencionales.  Schoelkopf cree que si bien demandará tiempo, su dispositivo será la base de los microprocesadores del futuro.

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