Un nuevo banco de pruebas de computación cuántica de acceso abierto del Departamento de Energía está listo para el público. Científicos de la Universidad de Indiana se convirtieron recientemente en el primer equipo en comenzar a utilizar el banco de pruebas de usuario abierto de computación científica cuántica de Sandia National Laboratories. o QSCOUT.

Las computadoras cuánticas están preparadas para convertirse en los principales impulsores tecnológicos en las próximas décadas. Pero para llegar los científicos necesitan experimentar con máquinas cuánticas que relativamente pocas universidades o empresas tienen. Ahora, los científicos pueden usar QSCOUT de Sandia para investigaciones que podrían no ser posibles en sus instituciones de origen, sin el costo o las restricciones de usar un banco de pruebas comercial.

"QSCOUT satisface una necesidad en la comunidad cuántica al brindar a los usuarios los controles para estudiar la máquina en sí, que aún no están disponibles en los sistemas comerciales de computación cuántica. También salva a los teóricos y científicos de la molestia de construir sus propias máquinas. Esperamos obtener nuevos conocimientos sobre el rendimiento y la arquitectura cuántica, así como resolver problemas que requieren computación cuántica. ", dijo la física de Sandia y líder de QSCOUT, Susan Clark.

Ella dijo que el nuevo banco de pruebas es una máquina rara de tres maneras:primero, como gratis banco de pruebas de acceso abierto; segundo, como uno hecho con tecnología de iones atrapados; y tercero, como una plataforma que brinda a los usuarios una cantidad poco común de control sobre su investigación.

El mes pasado, Sandia comenzó a ejecutar el primer experimento de usuario del banco de pruebas para científicos de la Universidad de Indiana. Investigadores de IBM, Laboratorio Nacional Oak Ridge, la Universidad de Nuevo México y la Universidad de California, Berkeley, también han sido seleccionados para comenzar los experimentos pronto. Sus proyectos van desde probar técnicas de evaluación comparativa hasta desarrollar algoritmos que algún día podrían resolver problemas de química demasiado complejos para las computadoras normales.

Sandia solicitando propuestas

Ahora, Sandia se está preparando para más propuestas de investigación. Cualquiera puede enviar una propuesta para usar QSCOUT, y el tiempo de computación es gratis gracias a los fondos de la Oficina de Ciencias del DOE, Programa de Investigación en Computación Científica Avanzada. Se espera que el próximo grupo de proyectos se seleccione en la primavera.

Además de brindar una oportunidad de investigación excepcional, QSCOUT tiene un diseño poco común para un banco de pruebas. La mayoría de los bancos de pruebas comerciales utilizan tecnología llamada circuitos superconductores. Estas máquinas deben mantenerse a temperaturas ultrabajas, haciéndolos costosos de construir y operar. Pero el banco de pruebas de Sandia usa lo que se llama una trampa de iones en su lugar. Esto significa que el banco de pruebas de Sandia puede funcionar a temperaturas más cálidas. Los iones atrapados también producen señales más claras que los circuitos y retienen la información por más tiempo, permitiendo a los científicos realizar diferentes tipos de experimentos y comparar las dos plataformas.

Los iones atrapados se mantienen dentro de QSCOUT en una llamada "trampa en un chip, " un piso, dispositivo en forma de pajarita, unos 2 cm (0,8 pulgadas) de largo, superpuesto sobre un chip semiconductor. Tres átomos cargados eléctricamente del elemento iterbio están suspendidos en su lugar por ondas de radio y un campo eléctrico sobre un canal fino que corre por el centro del dispositivo. Los láseres codifican información en cada ion como un qubit, comparable a un bit en una computadora convencional, para realizar cálculos.

Sandia planea expandir el sistema de tres a 32 qubits durante los próximos tres años para que los científicos puedan realizar pruebas más sofisticadas.

QSCOUT reside en Sandia's Microsystems Engineering, Ciencias, y aplicaciones complejas, que también produce microelectrónica para las reservas nucleares de la nación.