La UPV/EHU y Google digitalizan de forma universal la computación cuántica analógica con circuitos superconductores

El grupo de investigación QUTIS de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea (España) y el equipo de computación cuántica de Google han colaborado en un experimento pionero que digitaliza de forma universal la computación cuántica analógica en un chip superconductor. Este hallazgo ha sido logrado en los laboratorios de Google en Santa Barbara (California) y se ha publicado en la prestigiosa revista Nature.

El grupo QUTIS, dirigido por el profesor Ikerbasque Enrique Solano, es líder mundial en propuestas teóricas de simulación cuántica y computación cuántica con circuitos superconductores y otras tecnologías cuánticas, las cuales se realizan y verifican en los principales laboratorios científicos y tecnológicos a nivel internacional. La empresa americana Google es quien posee uno de los laboratorios más avanzados del mundo en este campo y es líder mundial en esta tecnología.

El equipo de la UPV/EHU que ha llevado a cabo este trabajo ha estado liderado por el profesor Enrique Solano y el doctor Lucas Lamata. El equipo de Google, por su parte, lo han liderado el profesor John Martinis, el doctor Hartmut Neven, el doctor Rami Barends y el doctor Alireza Shabani.

La computación cuántica digital descompone el problema a resolver en términos de puertas lógicas cuánticas de forma similar a un ordenador convencional. La computación cuántica analógica, en cambio, consiste en una dinámica continua para llegar a la solución óptima del problema. Esta dinámica puede ser lenta, como es el caso de la computación cuántica adiabática basada en el llamado temple cuántico. Por otro lado, los bits cuánticos superconductores son dispositivos que tienen un comportamiento eficiente a temperaturas muy bajas que se logran en laboratorios avanzados.  En este experimento pionero se han utilizado bits cuánticos superconductores para digitalizar un computador cuántico analógico, de forma similar a lo que se hace con las señales de comunicación en las tecnologías convencionales. Para ello, se ha descompuesto el problema en una secuencia de puertas lógicas cuánticas, y se ha conseguido la computación cuántica con la mayor complejidad hasta la fecha: más de 1.000 puertas lógicas operando sobre 9 bits cuánticos. Esta estrategia permitirá resolver problemas de optimización de forma universal, útiles en campos tan generales como las finanzas, así como el diseño de nuevos materiales y productos de la industria farmacéutica.

El hallazgo llega en un momento clave para Europa, ya que se espera que Bruselas anuncie pronto la inversión que realizará durante los próximos años en investigación y desarrollo de las tecnologías cuánticas. Países como Estados Unidos, Japón, China, Australia y Canadá ya invierten ingentes recursos económicos en estas áreas con un marco estratégico global. Las tecnologías cuánticas permitirán, entre otros aspectos, mejorar el rendimiento de los ordenadores, avanzar en el aprendizaje de máquinas y reforzar la seguridad de las comunicaciones. (Fuente: UPV/EHU)