Ordenadores cuánticos ópticos, ¿realidad o no?

 En Tecnología

Las computadoras cuánticas son un objeto de estudio desde hace tiempo. Se cree que pueden ser útiles en la resolución de problemas en un corto periodo de tiempo, desde descubrir nuevos medicamentos o el diseño de materiales hasta resolver problemas tales como el cambio climático.

¿Físicos o en la nube? La respuesta se conocerá cuando se sepa qué es más asequible, si fabricarlas en la realidad o hacerlas en masa en la nube. Compañías como Google, IBM, Intel o Microsoft son líderes en este sector.

Se conoce que expertos físicos, ingenieros e informáticos en la materia por todo el mundo, pretenden desarrollar cuatro tipos de ordenadores. Unos se basan en partículas de luz, otros en superconductores, en trampas iónicas y en vacantes de nitrógeno en diamantes.

Un grupo de físicos de Reino Unido de la Universidad de Sussex, publicaron los que serían los primeros planos de la construcción de un ordenador cuántico modular a gran escala y que según afirman, tendría una gran capacidad de procesamiento. De esta manera, parece que es factible su fabricación.

¿En qué consiste la computación cuántica?

Los electrones o fotones pueden mostrar dos estados al mismo tiempo, lo que se conoce como superposición. De esta manera, un ordenador basado en cúbits (o bits cuánticos) es capaz de resolver más cálculos y de formas más rápida que un ordenador convencional.

Según IBM, los cúbits son altamente inestables y suelen dar lugar a interferencias -lo que se conoce como ruido- de otras fuentes, dando lugar a una serie de errores de cálculo. Por tanto, según ellos mismos reconocen, la computadora cuántica tendría que estar almacenada en una especie de nevera que mantenga una temperatura próxima a 0°C los cúbits, y así estos ser útiles. Esto se traduce en que tendría un alto coste de fabricación y de mantenimiento.

Hace unos días, un nuevo descubrimiento en el campo de los ordenadores físicos cuánticos, han vuelto a sacar el tema a la palestra, y por tanto, a que nos planteemos si pueden ser o no una realidad en el futuro.

Según un artículo publicado en npj Quantum Information, recientemente se ha descubierto un nuevo material con el que se pueden fabricar computadoras cuánticas ópticas basado en la creación de plasmones sobre el grafeno. Esta innovación se fundamenta en estudios realizados por físicos de la Universidad de Viena y el Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona, han demostrado que si se adaptan las estructuras de grafeno, los fotones individuales interactúan entre ellos.

Hay una característica intrínseca en los fotones, y es que apenas interactúan con el entorno. Esta propiedad les hace adecuados para almacenar y transmitir información cuántica, pero hace a su vez que sea complicado manipular información codificada en ellos.

Para poder fabricar un ordenador cuántico, el fotón debe sufrir un cambio de estado en cuestión de un segundo. Conseguirlo supone emplear un ‘material no lineal’, que permiten que dos fotones interactúen dentro del material, pero que son demasiado ineficientes. Es aquí donde aparece la novedad que antes comentaba, los plasmones mejoran enormemente las interacciones no lineales. En el plasmón la luz se une a los electrones en la superficie del material en cuestión, y estos electrones ayudan a los fotones a que interactúen con más fuerza.

El equipo de la Universidad de Viena, ha creado plasmones de grafeno. La configuración de los electrones en el grafeno conduce una interacción no lineal muy fuerte y además logra que los plasmones tenga un tiempo de vida largo. Esta noticia supone un gran avance en la tecnología cuántica y podría suponer un cambio en el paradigma de los ordenadores y del mundo de la información, tal y como la conocemos.

Y de nuevo, nos hace plantearnos la misma pregunta: Ordenadores cuánticos, ¿Realidad o no?

Autor: Sara Martínez | Big Data Analyst en Avansis 

Presiona ENTER para comenzar la búsqueda en Avansis