Procesador cuántico creado por Harvard

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Un nuevo procesador cuántico ha sido desarrollado por Harvard, el MIT y el Pentágono que elimina ciertos errores propios de esta tecnología. Hace apenas un mes ya hablábamos del procesador desarrollado por IBM, el Mare Nostrum 5. Este procesador tiene una tecnología absolutamente puntera, pero no resuelve los errores de cálculo de los procesadores cuánticos. Ahora, se ha dado un salto de calidad muy potente. Literalmente estamos a un paso de desarrollar el primer circuito cuántico de cúbits lógicos del mundo.

Un procesador cuántico mejorado

Los procesadores cuánticos prometen una auténtica revolución en el desarrollo de tecnología y una mejora considerable respecto a los procesadores convencionales.
La excepcional velocidad de cálculo supone un salto tecnológico y es muy probable que termine extendiéndose por diversos sectores de la economía, además de en nuestros hogares.

Pero como todo en en la vida, hay ciertos obstáculos que sortear: el problema de los errores.

Debido a usar tecnología de naturaleza cuántica, el estado de las partículas de computación se obtiene en el momento de la observación, produciendo una serie de errores de estado que complican bastante el cálculo.

La competencia entre China y EE.UU

Ya a mediados de 2022, China presentó un nuevo modelo de procesador cuántico, el JiuZhang 3, que todavía tenía ciertos errores debido a la naturaleza cuántica. Fue desarrollado para funcionar con fotones y los cálculos son literalmente los más rápidos del mundo hasta la fecha. El problema que tiene este procesador es que las partículas subatómicas que intervienen en el proceso del cálculo son extremadamente sensibles y ello reduce drásticamente el tiempo máximo de uso del procesador.

Por ahora sigue dentro de una fase experimental, aunque no ha habido ningún nuevo procesador que le hiciera sombra.

El procesador cuántico de IBM dispuesto a recoger el testigo

IBM es una de las compañias que más ha investigado y avanzado en relación a los procesadores cuánticos. Ya el verano pasado presentó una solución modular llamada Quantum System Two que tiene una gran capacidad de adaptación y permite a los científicos testear mejor y más rápidamente.

Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard, con la colaboración de equipos del MIT, QuEra Computing, Caltech y Princeton y la financiación de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EEUU (DARPA), han presentado el primer circuito cuántico que usa cúbits lógicos. Este trabajo está detallado en un reciente artículo publicado en la revista Nature.

Qué son los cúbits Rydberg

El equipo se centró en explorar el potencial de los cúbits Rydberg, un tipo de bit cuántico que utiliza átomos en estado de Rydberg como unidad básica de información.

¿Y esto qué significa?.

Un estado Rydberg es un estado excitado de un átomo en el que el electrón está muy alejado del núcleo, lo que lo hace más sensible a los campos electromagnéticos externos. La ventaja de usar este tipo de cúbits es que presentan un control y un entrelazamiento de alta fidelidad, que son claves para la corrección de errores cuánticos y la comunicación.

Los investigadores de la Universidad de Harvard han utilizado cúbits Rydberg físicos para tratar de crear cúbits lógicos. Estos cúbits lógicos son capaces de autocorregir su estado cuántico y ello hace que se resuelva en gran medida el famoso problema con los errores que mencionábamos al principio.

Cómo funcionan

Una de las grandes ventajas de los cúbits Rydberg es que son homogéneos en sus propiedades, lo cual les hace indistinguibles entre ellos en su comportamiento.

También son fácilmente escalables y se pueden manipular de forma sencilla usando láseres en un circuito cuántico. Así se superan algunos de los errores de base que se producen al usar los métodos convencionales, sobre todo cuando se conectan secuencialmente y, por ende, toda la cadena se ve afectada por el error.

Por último, cabe decir que gracias a ello, serán necesarios menos cúbits lógicos para resolver problemas específicos y, por tanto, estamos a un paso de poder obtener el potencial de una tecnología hasta ahora inalcanzable para la humanidad.