Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Bristol nos acerca un paso significativo hacia la liberación del potencial revolucionario de la computación cuántica al aprovechar la tecnología de fabricación de silicio para construir circuitos ópticos cuánticos complejos en chip.

Las computadoras cuánticas ofrecen un nuevo y emocionante enfoque para resolver problemas que actualmente son intratables incluso en las supercomputadoras clásicas más avanzadas.

Sin embargo, la construcción de una computadora cuántica en el laboratorio ha demostrado ser un gran desafío.

Los investigadores de los laboratorios de tecnología de ingeniería cuántica de la universidad (laboratorios QET) están utilizando partículas individuales de luz, fotones, para construir circuitos ópticos que procesen bits cuánticos (qubits) de información.

Usando los mismos materiales e instalaciones de fabricación desarrolladas originalmente por la industria electrónica, QET Labs ha demostrado circuitos altamente complejos en chips de silicio que pueden procesar con precisión pequeñas cantidades de qubits fotónicos. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Óptica Express .

Aunque los circuitos se pueden hacer casi arbitrariamente grandes, se ha demostrado que es difícil generar muchos fotones perfectos e idénticos al mismo tiempo para procesar grandes cantidades de información cuántica.

El equipo de investigación encabezada por el Dr. Gary Sinclair y el Dr. Imad Faruque, se propuso investigar si se podían hacer varias fuentes paralelas en un solo chip de silicio para generar fotones únicos perfectos e idénticos.

El Dr. Imad Faruque dijo:“Demostramos por primera vez que se pueden generar fotones individuales casi perfectos a partir de dos fuentes paralelas en el mismo chip de silicio.

"Para demostrar esto, tomamos fotones de cada fuente y realizamos un experimento de "interferencia cuántica":la prueba definitiva de la calidad de los fotones ".

Los resultados mostraron que utilizando las técnicas actuales, los fotones generados en múltiples fuentes en paralelo se pueden hacer hasta en un 92 por ciento idénticos entre sí. y que debería ser posible mejorar esto aún más utilizando los últimos métodos propuestos.

El Dr. Gary Sinclair agregó:"La generación de muchos fotones individuales idénticos en paralelo es esencial si vamos a escalar los experimentos de prueba de principio que se realizan actualmente en el laboratorio en algo lo suficientemente grande como para convertirse en una herramienta computacional prácticamente útil.

“Nuestro experimento ha demostrado experimentalmente que esto es factible por primera vez. Esta demostración marca un paso importante en la computación cuántica en silicio con fotones y allana el camino para un rápido aumento en la escala de demostraciones de computación cuántica que son posibles.

"Aunque nuestra demostración es un paso importante, Quedan muchos más obstáculos. Nuestro próximo objetivo es utilizar los últimos avances en diseño de fuentes para demostrar que podemos generar fotones mucho más cercanos al 100 por ciento idénticos que el 92 por ciento demostrado hasta ahora ".