El grupo teórico dirigido por Gonzalo Muga del Departamento de Química Física de la UPV / EHU se ha asociado con el grupo experimental del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Boulder, Estados Unidos, dirigido por David Wineland, el Premio Nobel de Física 2012, para diseñar un dos iones, robusto, puerta lógica cuántica ultrarrápida capaz de funcionar en menos de un microsegundo. Este estudio fue publicado en febrero en la revista Revisión física A .
Esta investigación teórica explora lo que se podría lograr más allá de las limitaciones tecnológicas actuales para motivar aún más el progreso experimental. Junto con qubits (la versión cuántica del bit 0/1), Las puertas lógicas son los componentes básicos de una computadora cuántica. Deben ser rápidos no solo para acelerar los cálculos, sino también para minimizar las interacciones dañinas con el ruido ambiental.
En la década de 1980, Richard Feynman propuso una "computadora cuántica" que superaría a las computadoras ordinarias mediante la explotación de propiedades cuánticas como la posibilidad de calcular varios caminos en paralelo. Más de 30 años después, todavía es difícil de realizar tecnológicamente, porque el comportamiento cuántico útil de los átomos se destruye fácilmente por el ruido y las interacciones no deseadas. Sin embargo, los investigadores han avanzado con nuevas arquitecturas para controlar los sistemas físicos para que se comporten como se esperaba.
Una de las arquitecturas más avanzadas utiliza iones atrapados, que se pueden aislar y manipular con gran precisión utilizando láseres y electrodos para producir qubits y puertas cuánticas. Puertas de dos qubit, como el examinado en el estudio, puede ser útil para otras aplicaciones de la tecnología cuántica, como comunicaciones seguras. Esto los convierte en puertas particularmente valiosas, pero diseñarlos y fabricarlos es un desafío. La alta precisión y velocidad son cruciales para realizar cálculos arbitrarios de manera tolerante a fallas.
Según Gonzalo Muga, este trabajo "es otro paso adelante entre los muchos que aún no se han dado" hacia el logro de una computadora cuántica, "capaz de realizar cálculos que no pueden ser realizados por una computadora tradicional".
