La miniaturización de las computadoras cuánticas avanza rápidamente y los investigadores acaban de dar un nuevo paso al desarrollar una computadora cuántica basada en un solo fotón, que promete revolucionar este campo.
¿Un fotón para calcular? Éste es el reto al que se enfrentan los científicos taiwaneses, que han desarrollado una máquina capaz de realizar cálculos utilizando la luz, sin necesidad de una refrigeración extrema.
Las computadoras cuánticas tradicionales utilizan qubits capaces de superposición cuántica, pero requieren temperaturas cercanas al cero absoluto, un obstáculo importante. Este nuevo dispositivo ofrece un enfoque fotónico innovador: un único fotón, guiado en una fibra óptica, almacena y procesa datos en 32 estados cuánticos diferentes, eliminando la necesidad de temperaturas extremas. La tecnología fotónica ofrece una alternativa energética más eficiente, sin la mayor parte de los enormes refrigeradores cuánticos. Este prototipo allana el camino para los ordenadores cuánticos compactos, adaptados a entornos comunes.
En comparación con los qubits basados en iones atrapados, este dispositivo es más estable. Estos qubits son muy sensibles a las perturbaciones y requieren láseres y sistemas de refrigeración sofisticados. En este nuevo ordenador, del tamaño de una caja, la luz realiza el cálculo y sus 32 estados cuánticos aumentan considerablemente su potencia de procesamiento sin dejar de ser miniaturizado.
Las aplicaciones potenciales son enormes. Esta innovación podría transformar áreas como la logística, la inteligencia artificial, seguridad de datos y elindustria farmaceutica.
Se esperan mayores avances. El equipo espera aumentar aún más la capacidad informática para abordar problemas más complejos, al mismo tiempo que desarrolla redes de comunicaciones cuánticas.
¿Qué es una computadora cuántica?
Una computadora cuántica utiliza los principios de mecánica cuántica realizar cálculos de forma fundamentalmente diferente Computadoras clásicas. A diferencia de los bits, que toman el valor 0 o 1, los qubits aprovechan fenómenos como la superposición, lo que les permite existir en múltiples estados simultáneamente. Esta capacidad permite el procesamiento paralelo de datos, inalcanzable por los sistemas tradicionales.
Los qubits aprovechan el entrelazamiento, un fenómeno en el que dos qubits, aunque estén muy separados, permanecen unidos. Si el estado de uno cambia, el otro se ajusta instantáneamente, independientemente de la distancia. Gracias a esta interconexión, un ordenador cuántico puede realizar cálculos complejos, como modelado molecular o cifrado, que requieren energía exponencial.
Para que una computadora cuántica sea efectiva, los qubits deben permanecer estables. La mayoría de los sistemas requieren temperaturas cercanas al cero absoluto (-273°C) para limitar las interrupciones, lo que requiere una infraestructura costosa y voluminosa. Sin embargo, nuevos enfoques como la computación fotónica, que utiliza fotones a temperatura ambiente, ofrecen soluciones prometedoras para hacer esta tecnología más accesible.
