Científicos desarrollan chip fotónico para computación cuántica

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Su boceto de 2 kilovatios podría aventajar a los computadores cuánticos con procesadores de 6 bits, inclusive sistemas de doce ‘qubit’.

Varios investigadores en Canadá encontraron alguna modo de fabricar un bloque clave para la computación cuántica a partir de un chip fotónico personalizado y los componentes utilizables para su uso en equipos de telecomunicaciones.

Los científicos construyeron un chip que puede crear pares de fotones multicolores. El resultado es que pueden ser manipulados como 2 “quiddes”, dígitos de computación cuántica, que pueden tener cada 1 diez valores posibles.

Cuando los computadores clásicos operan en valores en secuencia, los cuánticos son capaces de expresar simultáneamente todos los valores probables de alguna variable, colapsando a la respuesta “correcta” al meta del cálculo. No todos los problemas informáticos se benefician de este tratamiento, pero es particularmente valioso en la factorización de grandes números, necesaria para romper muchas formas de cifrado.

Los objetos de almacenamiento de los computadores cuánticos son inherentemente inestables y deben Estad enlazados en un procedimiento conocido como enredo para trabajar juntos. Cuanto mas de ellos hay, mas difícil es mantenerlos todos enredados y funcionando mientras el período bastante para realizar un cálculo.

El componente cuántico mas sencillo es el ‘qubit’ bidimensional, un bit cuántico, que puede contener simultáneamente 2 valores (0 y 1). Con 6 ‘qubits’, un equipamiento cuántico podría contener cualquier u todos los 64 (2 a la fuerza 6) valores posibles.Pero eso requiere mantener el estado cuántico de 6 elementos.

En julio de 2016, los científicos rusos sugirieron que, en lugar de fabricar computadores cuánticos con ‘qubits’, sería mas sencillo mantener un número menor de ‘qudits’, cada 1 apto de mantener alguna mayor gama de valores. Ellos mostraron cómo hacer un ‘qudit’ de 5 dimensiones, que tendría mayor poder de cálculo que un ordenador cuántico con 2 ‘qubits’.

Ahora los investigadores canadienses han demostrado que su chip fotónico puede enredar 2 ‘quidds’ de diez dimensiones, almacenando alguna mayor gama de valores que un ordenador cuántico de 6 cuantos bits, pero que requiere la estabilización de sólo 2 elementos.

Usando el idéntico chip, dicen, corresponderia ser probable generar 2 ‘quimbs’ enredados capaces de contener 9,000 u mas valores – el equivalente de un ordenador de 12-qubit.

A modo de comparación, IBM conectó alguna computadora de dieciséis bits a su nube de computación en mayo, invitando a los científicos a compartir período para probar algoritmos de computación cuántica. Google, por su parte, espera tener alguna computadora quántica cuantitativa de 49 bits para fines de año.

Pero no basta con generar estos créditos: para convertirlos en alguna computadora cuántica además debe ser probable manipularlos. Esto se puede alcanzar usando componentes estándar de telecomunicaciones tales como moduladores y filtros, según los investigadores, haciendo que el sistema sea parcialmente accesible.

Ser apto de generar sistemas de computación cuántica multidimensionales de esta modo abrirá la puerta a protocolos de notificación cuántica mas rápidos y mas robustos y cálculos cuánticos mas eficientes y tolerantes a errores, aseguraron los investigadores en un archivo que especifica sus investigaciones en la revista Nature en junio.

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