Investigadores de la Universidad de Bristol, Inglaterra, han demostrado que la luz se puede utilizar para implementar un procesador cuántico multifuncional.
Crearon un pequeño dispositivo que puede utilizarse como una herramienta científica para realizar una amplia gama de experimentos de información cuántica, mientras que al mismo tiempo muestra la forma en que las computadoras cuánticas totalmente funcionales pueden ser fabricadas a gran escala.
Desarrollaron un chip de silicio que guía partículas simples de luz, llamadas fotones en pistas ópticas conocidas como guías de onda para codificar los denominados “qubits”, las unidades de información cuántica.
Se sabe que se está incrementando el esfuerzo internacional para desarrollar computadoras cuánticas, que son el siguiente paso en el poder de la computación, lo cual implica el enorme aumento de tipos de tareas que las computadoras pueden ejecutar con extrema rapidez.
En las computadoras de escritorio, súper computadoras y teléfonos inteligentes actuales, los bits toman la forma de ser un "1" o un "0" y son el elemento básico en el que se basan todas las computadoras que se usamos actualmente.
Las computadoras cuánticas están basadas en "qubits" que pueden estar en una superposición de los estados 0 y 1. Múltiples qubits también se pueden vincular de una manera especial llamada enredo cuántico. Estas dos propiedades físicas cuánticas proporcionan el poder a las computadoras cuánticas.
Uno de los desafíos es hacer que los procesadores cuánticos de la computadora puedan ser reprogramados para realizar diferentes tareas, del mismo modo que hoy tenemos computadoras que pueden ser reprogramadas para ejecutar diferentes aplicaciones.
Un segundo desafío es cómo hacer una computadora cuántica de manera que sus muchas partes se puedan fabricar con muy alta calidad y, a fin de cuentas, a bajo costo.
Los investigadores han estado utilizando chips fotónicos de silicio como una forma de intentar construir componentes de computación cuántica a gran escala y, el resultado, que ha sido publicado en la revista Nature Photonics, demuestró que es posible controlar completamente dos qubits de información dentro de un único chip integrado .
Esto significa que cualquier tarea que se pueda lograr con dos qubits, se puede programar y realizar con este dispositivo. Con esto, han demostrado que es una máquina programable que puede hacer muchas tareas diferentes.
Sin embargo, los científicos señalaron que, este es un procesador muy primitivo aún, debido a que solo funciona con dos qubits, lo que significa que todavía hay un largo camino antes de que podamos hacer cálculos útiles con esta tecnología.
La investigación ha sido liderada por Xiaogang Qiang, quien realizó el trabajo mientras estudiaba en la Universidad de Bristol.