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¿Más qué un computador cuántico? En Canadá lo lograron

Investigadores de Canadá están logrando más computación cuántica no con más sino con menos elementos y mayor estabilidad.

CIO AMÉRICA LATINA | Por Elibeth Eduardo | @ely_e

El descubrimiento es contraintuitivo, puede replantear todo los que (creímos) que sabíamos de computación cuántica y, por lo mismo, es prometedor en cuanto acelerar el mejor manejo de esta tecnología.

¿De qué hablamos? De que investigadores canadienses han logrado con componentes disponibles en sus equipos de telecomunicaciones y la construcción en bloques diseñar un chip fotonico personalizado.

Este nuevo dispositivo (contra todo pronóstico) puede ser manipulado como dos “quiddes” de computación cuántica: cada uno con 10 valores posibles.

Recordemos que los ordenadores clásicos operan los valores en secuencia mientras que los ordenadores cuánticos pueden expresar simultáneamente todos los valores posibles de una variable, haciendo evidente la respuesta “correcta” al final del cálculo.

Claro está que no todos los problemas informáticos se benefician de este tratamiento, pero es particularmente útil en la factorización de grandes números, proceso imprescindible para romper muchas formas de cifrado.

Poder desde la complejidad

Es precisamente su poder lo que ha limitado hasta ahora a los computadores cuánticos pues los mismos – tradicionalmente – han estado elaborados con elementos de almacenamiento inherentemente inestables, por lo que deben estar entrelazados para que logren trabajar.

Cuantos más elementos constituyan el dispositivo más complicado es mantenerlos entrelazados el tiempo requerido para procesar el cálculo. Hasta ahora.

En julio de 2016 científicos rusos sugirieron que, en lugar de construir ordenadores cuánticos con qubits, sería más fácil mantener un número menor de qudits , cada uno capaz de lograr una mayor gama de valores.

Igualmente, mostraron cómo hacer un qudit de cinco dimensiones, el cual tendría mayor poder de cálculo que un computador cuántico con dos qubits.

Recordemos que el elemento cuántico más simple es el qubit bidimensional: un bit cuántico, que puede contener simultáneamente dos valores (0 y 1). Con seis qubits, un ordenador podría obtener todos los valores posibles. Pero eso requiere mantener el estado cuántico de estos seis elementos.

Nuevo paradigma

Ahora los investigadores canadienses han demostrado que su chip fotónico puede entrelazar dos quidds de 10 dimensiones, almacenando una mayor gama de valores que un computador cuántico de seis qubits, pero que requiere la estabilización de sólo dos elementos.

Es decir, finamente podría resolverse (en parte) el problema de la estabilidad.

Los investigadores canadienses afirman que, usando el mismo chip debería ser posible generar dos quimbs enlazados, capaces de contener 9.000 o más valores, equivalentes a os que generaría un ordenador de 12-qubit.

Si comparamos, IBM conectó un equipo de 16 qubits a su nube en mayo, y Google, por su parte, espera tener un ordenador de 49 qubits a finales de año.

De resultar la propuesta canadiense, la computación podría avanzar a resolver sus (elevados) requerimientos de energía y enfriamiento sin sacrificar la capacidad de cómputo.

Además, ser capaces de generar sistemas de computación cuántica multidimensionales de esta manera abrirá la puerta a los protocolos de comunicación cuánticos: más robustos, más rápidos y más eficiente, más tolerantes a fallos, según señalaron los investigadores en un artículo que detalla su investigación en la revista Nature en junio.