Ya funciona el primer componente de la futura computadora cuántica rusa

Un grupo de investigadores del Laboratorio de Sistemas Cuánticos Artificiales (adscrito al Instituto de Física y Tecnología de Moscú —MIPT—), el Centro Cuántico Ruso, el Instituto de Acero y Aleaciones de Moscú, y el Instituto de Física de Estado Sólido, todas estas instituciones en Rusia, ha desarrollado el primer qubit superconductor ruso, el elemento principal de una futura computadora cuántica, de una clase de ordenadores que serán mucho más potentes que las supercomputadoras modernas.

Se espera que los bits cuánticos, o qubits, se conviertan en los elementos principales de futuras computadoras cuánticas que utilizarán los efectos de la física cuántica para cálculos que incluso los más potentes ordenadores modernos no pueden realizar. Las computadoras cuánticas deberían ayudar a la humanidad a efectuar el próximo gran salto de progreso en computación.

Los elementos de los ordenadores modernos pueden almacenar solo un bit de información a la vez: un 1 o un 0. Los qubits son objetos cuánticos que pueden encontrarse en la superposición de dos estados, es decir, que pueden codificar a la vez tanto 1 como 0, abriendo nuevas posibilidades a la hora de procesar información. Un ordenador que utilice miles de qubits podría superar fácilmente a las supercomputadoras más potentes en la resolución de una gran cantidad de problemas complejos que exigen una capacidad colosal de computación.

Los qubits pueden venir en la forma de átomos o electrones, con los datos codificados en sus espines (momentos magnéticos). Sin embargo, los qubits son extremadamente inestables cuando son expuestos a influencias externas, y su estado puede ser arruinado fácilmente por “ruidos” exteriores. Además, leer y grabar datos en ellos es muy complicado, como también lo son las “trampas” que se emplean para capturarlos y almacenarlos.

A principios de la pasada década, la comunidad científica determinó que es posible obtener “átomos artificiales” que siguen las leyes de la física cuántica pero que son mucho más fáciles de manipular. Uno de ellos, conocido como unión de Josephson, consiste en dos superconductores separados por una delgada capa dieléctrica, y, debido a los efectos cuánticos, los electrones pueden “escapar” a través del aislante.

Los qubits hechos de varias uniones de Josephson actúan como átomos. Uno de tales qubits ha sido creado por primera vez en Rusia por el citado equipo de científicos, encabezado por Oleg Astafyev.

Las comprobaciones y experimentos realizados en el nuevo qubit lo ratifican como un componente operativo y que resulta idóneo para la futura computadora cuántica hacia la cual se está trabajando.

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