Récord en estabilidad de memoria cuántica

La diferencia entre la computación cuántica y la computación convencional es comparable con necesitar décadas e incluso más tiempo para resolver problemas en el caso de la computación convencional, en vez de tan solo unos minutos en el de la cuántica. Las computadoras cuánticas lograrán realizar trabajos que ni las más potentes supercomputadoras y redes informáticas convencionales pueden llevar a cabo.

La velocidad y la potencia extraordinarias de la computación cuántica residen en el hecho de que los sistemas cuánticos, gracias a un extraño fenómeno de la física llamado entrelazamiento cuántico, pueden albergar múltiples “superposiciones” de diferentes estados iniciales, que en un ordenador cuántico permiten procesar muchas opciones al mismo tiempo.

El gran obstáculo en el uso de los sistemas cuánticos para la computación es lo difícil que resulta conservar sus delicadas superposiciones el tiempo suficiente como para permitir efectuar cálculos útiles.

Construir un ordenador cuántico ha sido considerado el equivalente en el siglo XXI de lo que fue el inicio de la Era Espacial en el XX, o sea un reto difícil y muy ambicioso, cuya superación implica hacer realidad algo que se consideraba imposible. En el caso de la computación cuántica, ello traerá el acceso a herramientas revolucionarias con las que realizar cálculos que de otra forma serían imposibles, como el diseño en un tiempo récord de fármacos complejos y materiales avanzados, o la búsqueda ultraveloz de información en bases de datos inmensas y sin clasificar.

El Grupo de Información y Computación Cuánticas (GICC) de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) en España, dirigido por el profesor Miguel A. Martín-Delgado, ha conseguido descubrir un nuevo modelo de arquitectura para memorias cuánticas que bate el récord de mayor tolerancia a las interferencias externas en memorias cuánticas tridimensionales.

Versión simplificada de una representación del nuevo modelo de arquitectura para memorias cuánticas, incluyendo operadores lógicos. (Imagen: Hao Song et al. / Physical Review Letters / American Physical Society / UCM / LMU)

El nuevo estudio abre una vía distinta de las actuales para lograr diseñar ordenadores cuánticos tolerantes a fallos.

La investigación es una colaboración internacional entre miembros del grupo GICC de la Complutense (M.A. Martín-Delgado, H. Song y O. Viyuela) y la Universidad Ludwig-Maximilian (LMU) en Múnich, Alemania (L. Pollet, K. Liu y J. Schönmeier-Kromer).

Estos científicos exponen los detalles técnicos de su logro en la revista académica Physical Review Letters, bajo el título “Optimal Thresholds for Fracton Codes and Random Spin Models with Subsystem Symmetry”. Debido a su importancia, el estudio es artículo de portada en dicha revista. (Fuente: UCM / NCYT de Amazings)