Las computadoras cuánticas desarrolladas hasta la fecha han sido dispositivos únicos que llenan laboratorios enteros. Ahora, Los físicos de la Universidad de Innsbruck han construido un prototipo de computadora cuántica con trampa de iones que se puede utilizar en la industria. Cabe en dos racks de servidores de 19 pulgadas como los que se encuentran en los centros de datos de todo el mundo. El compacto dispositivo autosuficiente demuestra cómo esta tecnología pronto será más accesible.

Durante las últimas tres décadas, La base fundamental para la construcción de computadoras cuánticas ha sido pionera en la Universidad de Innsbruck, Austria. Como parte de las tecnologías cuánticas emblemáticas de la UE, Investigadores del Departamento de Física Experimental de Innsbruck han construido un demostrador para una computadora cuántica compacta con trampa de iones. "Nuestros experimentos de computación cuántica suelen llenar laboratorios de 30 a 50 metros cuadrados, ", dice Thomas Monz de la Universidad de Innsbruck." Ahora buscábamos encajar las tecnologías desarrolladas aquí en Innsbruck en el espacio más pequeño posible, cumpliendo al mismo tiempo con los estándares comúnmente utilizados en la industria ". El nuevo dispositivo tiene como objetivo mostrar que las computadoras cuánticas pronto estarán listas para su uso en centros de datos ". Pudimos demostrar que la compacidad no tiene por qué ser a expensas de la funcionalidad, "añade Christian Marciniak del equipo de Innsbruck.

Los bloques de construcción individuales de la primera computadora cuántica compacta del mundo tuvieron que reducirse significativamente de tamaño. Por ejemplo, la pieza central de la computadora cuántica, la trampa de iones instalada en una cámara de vacío, ocupa solo una fracción del espacio requerido anteriormente. Fue proporcionado a los investigadores por Alpine Quantum Technologies (AQT), una derivación de la Universidad de Innsbruck y la Academia de Ciencias de Austria que tiene como objetivo construir una computadora cuántica comercial. Otros componentes fueron aportados por el Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión en Jena y el especialista en láser TOPTICA Photonics en Munich. Alemania.

Hasta 50 bits cuánticos

La computadora cuántica compacta se puede operar de forma autónoma y pronto será programable en línea. Un desafío particular fue garantizar la estabilidad de la computadora cuántica. Los dispositivos cuánticos son muy sensibles y en el laboratorio están protegidos de perturbaciones externas con la ayuda de medidas elaboradas. Asombrosamente, el equipo de Innsbruck también logró aplicar este estándar de calidad al dispositivo compacto, garantizando así un funcionamiento seguro e ininterrumpido.

Además de la estabilidad, un factor decisivo para el uso industrial de una computadora cuántica es el número de bits cuánticos disponibles. Por lo tanto, en su reciente campaña de financiación, el gobierno alemán se ha fijado el objetivo de construir inicialmente computadoras cuánticas de demostración que tengan 24 qubits completamente funcionales. Los físicos cuánticos de Innsbruck ya han logrado este objetivo. Pudieron controlar individualmente y entrelazar con éxito hasta 24 iones con el nuevo dispositivo. "Para el año que viene, queremos poder proporcionar un dispositivo con hasta 50 bits cuánticos controlables individualmente, "dice Thomas Monz, ya mirando hacia el futuro.