El profesor Winfried Hensinger (izquierda) y el Dr. Seb Weidt (derecha) trabajando en el experimento que se utilizó para validar su nuevo enfoque innovador al producir un estado cuántico 'entrelazado' de dos iones con una tasa de error extremadamente baja. Crédito:Universidad de Sussex
Los científicos de la Universidad de Sussex han inventado un nuevo método innovador que pone la construcción de computadoras cuánticas a gran escala al alcance de la tecnología actual.
Las computadoras cuánticas podrían resolver ciertos problemas, que tardarían millones de años en calcular la supercomputadora más rápida, en solo unos pocos milisegundos.
Tienen el potencial de crear nuevos materiales y medicamentos, así como resolver problemas científicos y financieros de larga data.
En principio, se pueden construir computadoras cuánticas universales, pero los desafíos tecnológicos son tremendos. La ingeniería necesaria para construir uno se considera más difícil que los viajes espaciales tripulados a Marte, hasta ahora.
La computación cuántica a pequeña escala utilizando iones atrapados (átomos cargados) se lleva a cabo alineando rayos láser individuales en iones individuales con cada ión formando un bit cuántico.
Sin embargo, una computadora cuántica a gran escala necesitaría miles de millones de bits cuánticos, por lo tanto, requiere miles de millones de láseres alineados con precisión, uno para cada ion.
En lugar de, Los científicos de Sussex han inventado un método simple en el que se aplican voltajes a un microchip de computadora cuántica (sin tener que alinear los rayos láser), con el mismo efecto.
El profesor Winfried Hensinger y su equipo también lograron demostrar el componente básico de este nuevo método con una tasa de error impresionantemente baja en sus instalaciones de computación cuántica en Sussex.
Una computadora cuántica de iones atrapados consistiría en una matriz de uniones X con bits cuánticos formados por iones individuales que están atrapados sobre la superficie del chip cuántico (que se muestra en gris). Los bits cuánticos individuales se manipulan simplemente sintonizando voltajes tan fácil como sintonizar una radio en diferentes estaciones. La aplicación de voltaje V1 no da como resultado una operación cuántica (zonas azules), la aplicación de voltaje V2 da como resultado una operación cuántica en un solo bit cuántico (zonas verdes), la aplicación de voltaje V3 da como resultado una operación cuántica que "enreda" dos bits cuánticos (zonas rojas). Se puede construir una computadora cuántica grande arbitraria sobre la base de este enfoque simple de diseñar. Crédito:Universidad de Sussex
El profesor Hensinger dijo:"Este desarrollo cambia las reglas del juego para la computación cuántica, haciéndola accesible para uso industrial y gubernamental. Construiremos una computadora cuántica a gran escala en Sussex haciendo pleno uso de esta nueva y emocionante tecnología".
Las computadoras cuánticas pueden revolucionar la sociedad de manera similar a la aparición de las computadoras clásicas. Dr. Seb Weidt, parte del Ion Quantum Technology Group dijo:"El desarrollo de esta nueva tecnología que cambia paso a paso ha sido una gran aventura y es absolutamente asombroso observar que realmente funciona en el laboratorio".
