Las computadoras cuánticas prometen impulsar la informática mucho más allá de lo que son capaces de hacer las computadoras actuales, pero este potencial aún no se ha realizado. En su búsqueda de una forma de demostrar la supremacía cuántica, los investigadores que trabajan en el proyecto PHOQUSING, financiado con fondos europeos, están desarrollando un sistema informático híbrido basado en fotónica integrada de vanguardia que combina procesos clásicos y cuánticos.

El objetivo del proyecto es desarrollar una máquina de muestreo cuántico que pondrá a Europa a la vanguardia de la computación cuántica fotónica. Con este objetivo en mente, QuiX Quantum, socio del proyecto PHOQUSING en los Países Bajos, ha creado el mayor procesador fotónico cuántico compatible con puntos cuánticos (cristales semiconductores de tamaño nanométrico que emiten luz de varios colores cuando se iluminan con luz ultravioleta). El procesador es el componente central de la máquina de muestreo cuántico, un dispositivo de computación cuántica a corto plazo capaz de mostrar una ventaja cuántica.

"Se cree que las máquinas de muestreo cuántico basadas en la luz son muy prometedoras por mostrar una ventaja cuántica", informa una noticia publicada en el sitio web QuiX Quantum. "El problema de extraer muestras de una distribución de probabilidad, matemáticamente demasiado complejo para una computadora clásica, se puede resolver fácilmente dejando que la luz se propague [sic] a través de tales máquinas de muestreo cuántico. En el núcleo mismo de las máquinas de muestreo cuántico hay interferómetros ópticos, es decir, procesadores fotónicos".

Una mirada al chip

El procesador que desarrolló el equipo de investigación es un chip fotónico de nitruro de silicio de 20 modos de "tamaño récord" que está optimizado para su uso en el rango de longitud de onda del infrarrojo cercano, operando a una longitud de onda de 925 nanómetros. Según un video de seminario web que presenta el procesador, los 20 modos de entrada con 190 celdas unitarias y 380 elementos ajustables probablemente hacen de este procesador el chip fotónico más complejo disponible en la actualidad. Además del gran número de modos, las características clave del procesador fotónico cuántico incluyen bajas pérdidas ópticas (de 2,9 decibelios por modo) y alta fidelidad (99,5 % para matrices de permutación y 97,4 % para matrices aleatorias de Haar). El procesador llave en mano también permite una interferencia cuántica de alta visibilidad (98 %).

El profesor Fabio Sciarrino dice:"La tecnología fotónica de alto rendimiento establecida proporcionada por QuiX Quantum es crucial para el éxito del proyecto, ya que aborda la necesidad de la transición de la ciencia a la tecnología necesaria para desarrollar computación cuántica útil". El proyecto reúne a siete socios de Francia, Italia, los Países Bajos y Portugal:cinco organizaciones académicas y de investigación y dos actores industriales, todos líderes europeos en el campo del procesamiento de información cuántica y la fotónica integrada. + Explora más

La máquina cuántica Borealis logra una ventaja computacional utilizando un sensor fotónico programable