La investigación dirigida por la Universidad de Adelaida ha hecho que el mundo esté un paso más cerca de ser confiable, Computación cuántica de alto rendimiento.

Un equipo internacional ha desarrollado una innovadora "bomba" de un solo electrón. El dispositivo de bomba de electrones desarrollado por los investigadores puede producir mil millones de electrones por segundo y utiliza la mecánica cuántica para controlarlos uno por uno. Y es tan preciso que han podido utilizar este dispositivo para medir las limitaciones de los equipos electrónicos actuales.

Esto allana el camino para futuras aplicaciones de procesamiento de información cuántica, incluso en defensa, ciberseguridad y cifrado, y análisis de big data.

"Esta investigación nos acerca un paso más al santo grial:confiable, computación cuántica de alto rendimiento, "dice el líder del proyecto, el Dr. Giuseppe C. Tettamanzi, Compañero experimentado de investigación, en el Instituto de Fotónica y Detección Avanzada de la Universidad de Adelaida.

Publicado en la revista Nano letras , Los investigadores también informan sobre observaciones del comportamiento de los electrones que nunca antes se habían visto, un hallazgo clave para quienes trabajan en computación cuántica en todo el mundo.

"Computación cuántica, o más ampliamente el procesamiento de información cuántica, nos permitirá resolver problemas que no serían posibles con los sistemas informáticos clásicos, "dice el Dr. Tettamanzi.

"Opera a una escala cercana a un átomo y, a esta escala, la física normal sale por la ventana y entra en juego la mecánica cuántica.

"Para indicar su potencial poder computacional, la computación convencional trabaja con instrucciones y datos escritos en una serie de unos y ceros; piense en ello como una serie de interruptores de encendido y apagado; en la computación cuántica, todos los valores posibles entre 0 y 1 están disponibles. Entonces podemos aumentar exponencialmente el número de cálculos que se pueden hacer simultáneamente ".

Este equipo de la Universidad de Adelaida, en colaboración con la Universidad de Cambridge, Universidad Aalto en Finlandia, Universidad de Nueva Gales del Sur, y la Universidad de Letonia, está trabajando en un campo emergente llamado óptica cuántica de electrones. Esto implica una preparación controlada, manipulación y medición de electrones individuales. Aunque se ha dedicado una cantidad considerable de trabajo en todo el mundo para comprender el transporte cuántico electrónico, Aún queda mucho por comprender y lograr.

"Lograr el control total de los electrones en estos nano-sistemas será muy beneficioso para la implementación realista de una computadora cuántica escalable. Nosotros, por supuesto, han estado controlando electrones durante los últimos 150 años, desde que se descubrió la electricidad. Pero, a esta pequeña escala, las viejas reglas de la física pueden descartarse, "dice el Dr. Tettamanzi.

"Nuestro objetivo final es proporcionar un flujo de electrones que sea confiable, continuo y consistente, y en esta investigación, hemos logrado dar un gran paso hacia la computación cuántica realista.

"Y, tal vez igualmente emocionante, a lo largo del camino hemos descubierto nuevos efectos cuánticos nunca antes observados, dónde, a frecuencias específicas, existe competencia entre diferentes estados por la captura de los mismos electrones. Esta observación ayudará a los avances en este campo revolucionario ".