Los cúbits son los auténticos protagonistas de este artículo, por lo que merece la pena que repasemos brevemente cuál es su función y por qué son un componente fundamental de los ordenadores cuánticos. Un cúbit es el dispositivo físico que implementa la mínima unidad de información manejada por una máquina de naturaleza cuántica. Lo sorprendente es que a diferencia de los bits no tienen un único valor en un momento dado; lo que tienen es una combinación de los estados cero y uno simultáneamente.
Pueden tener mucho de estado cero y poco de estado uno. O mucho de estado uno y poco de estado cero. O lo mismo de ambos. O cualquier otra combinación de estos dos estados que se os ocurra. La física que explica cómo se codifica el estado cuántico de un cúbit es compleja. No es necesario que profundicemos en esta parte para seguir adelante con el artículo, pero sí es interesante que sepamos que el estado cuántico está asociado a características como el espín de un electrón, que es una propiedad intrínseca de las partículas elementales, al igual que la carga eléctrica, derivada de su momento de rotación angular.
Los cúbits actuales no descansan nunca
Como podemos intuir, los cúbits, sean del tipo que sean, son extraordinariamente sofisticados. Y, curiosamente, tienen una propiedad muy exótica: no descansan nunca. Dicho así parece una característica positiva, pero no lo es. De hecho, su incesante actividad ha desencadenado la aparición de un problema que los investigadores que trabajan en el ámbito de los ordenadores cuánticos conocen bien: el dilema de protección y operación. Para entender en qué consiste lo primero que necesitamos saber es que los cúbits que permanecen en inactividad durante un periodo de tiempo determinado pierden información.
Un grupo de investigadores del Trinity College de Dublín ha elaborado un protocolo universal que sirve para medir la fuga de información en los cúbits que permanecen en inactividad
Lo ideal sería que los cúbits inactivos no hagan nada. Pero, como acabamos de ver, lo hacen. Y es algo que preocupa a los investigadores. El dilema de protección y operación que he mencionado unas líneas más arriba persigue encontrar la forma de aislar los cúbits durante los momentos de inactividad para que no se produzcan fugas de información, y, a la par, permitir que interaccionen entre ellos de una manera eficiente cuando están implicados en cálculos.
Actualmente la pérdida de información es uno de de los desafíos que es necesario resolver para que se pueda incrementar drásticamente el número de cúbits de los ordenadores cuánticos. Y para que lleguen las máquinas plenamente funcionales es imprescindible disponer de muchos más cúbits. Probablemente de centenares de miles, o, incluso, de millones. Afortunadamente, los científicos están en ello. Crucemos los dedos para que consigan evitar la pérdida de información de una vez por todas.
Imagen | IBM
Más información | npj quantum information
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La noticia A los ordenadores cuánticos les resulta imposible no hacer nada. Es un misterio que tiene a los científicos en alerta fue publicada originalmente en Xataka por Juan Carlos López .
☞ El artículo completo original de Juan Carlos López lo puedes ver aquí
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