Un equipo de investigadores afiliados a varias instituciones en China ha construido y probado una computadora cuántica fotónica que demuestra la supremacía cuántica. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe su computadora, que ellos llaman Jiuzhang, y qué tan bien funcionó al realizar el muestreo de bosones gaussianos.

Las computadoras cuánticas han estado en las noticias últimamente mientras los científicos intentan determinar si pueden cumplir con las expectativas. Las computadoras cuánticas podrían superar ampliamente a las máquinas convencionales en ciertas tareas. El objetivo es lograr lo que se conoce como "supremacía cuántica", donde una computadora cuántica puede superar a las computadoras convencionales en al menos un tipo de tarea. Hasta ahora, sólo una computadora ha logrado esta hazaña:el dispositivo Sycamore de Google. Y debido a que el campo aún es tan nuevo, investigadores de todo el mundo están trabajando en diseños muy diferentes. Sycamore se basó en qubits representados por materiales superconductores. En este nuevo esfuerzo, el equipo en China ha desarrollado una computadora cuántica basada en fotones capaz de realizar un solo tipo específico de cálculo:muestreo de bosones.

El muestreo de bosones es un medio para calcular la salida de un circuito óptico de línea recta que tiene múltiples entradas y salidas. Se lleva a cabo construyendo una máquina en la que se envían fotones a un circuito en paralelo, y una vez dentro, están divididos por divisores de haz. Los fotones divididos continúan a través del circuito, encontrar espejos y otros divisores de haz. Notablemente, si dos fotones encuentran el mismo divisor simultáneamente, ambos fotones no divididos seguirán uno de los caminos que se alejan del divisor. El proceso se repite, resultando en una distribución de números que representan la salida de la red. Las computadoras convencionales se atascan muy rápidamente cuando intentan calcular las distribuciones de dicho sistema. Jiuzhang fue construido para manejar 100 entradas y 100 salidas usando 300 divisores de haz y 75 espejos.

Los investigadores descubrieron que a Jiuzhang le tomó aproximadamente 200 segundos dar una respuesta. Señalaron que la supercomputadora más rápida del mundo habría tardado aproximadamente 2.500 millones de años en realizar los mismos cálculos, un claro ejemplo de supremacía cuántica.

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