La Tegnologia

Avance en computación cuántica: Crean un chip de silicio que genera sus propios fotones

Se trata de un sistema cuántico minúsculo, desarrollado en la Universidad de Bristol. Un grupo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Bristol, en Reino Unido, ha dado un paso importante hacia la computación cuántica al reducir componentes fundamentales para integrarlos en un microchip de silicio. Así han conseguido desarrollar un sistema cuántico minúsculo capaz de generar sus propios fotones, haciendo innecesarios los fotones externos. El avance allana el camino hacia el ordenador cuántico completo.

Los ordenadores cuánticos, y este tipo de tecnología en general, aspira a convertirse en el próximo avance tecnológico importante, capaz de reemplazar los dispositivos de computación convencionales en aplicaciones que van desde comunicaciones ultra-seguras y sensores de alta precisión, a ordenadores increíblemente potentes.

También se prevé que su incursión propicie grandes avances en el diseño de nuevos materiales y en el descubrimiento de novedosos medicamentos.

Todo ello sería posible gracias a la velocidad que aportan los bits cuánticos que, a diferencia de los bits convencionales y los transistores, que sólo pueden estar en uno de los dos estados posibles al mismo tiempo (1 ó 0), pueden encontrarse en varios estados simultáneamente. Esto les permite contener y procesar mucha más información y a mayor velocidad.

Sin embargo, se trata de una tecnología aún en fase temprana, aunque poco a poco se van dando pasos decisivos. El último proviene de un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Bristol, en Reino Unido, que ha generado y manipulado por primera vez partículas individuales de luz –o fotones-, en un chip de silicio.

Este enfoque revolucionario explota procesos y principios propios de la ingeniería para dar pasos agigantados en un campo hasta ahora dominado por los científicos. El objetivo es común, avanzar en la carrera para dar forma a un ordenador cuántico, y esta vez parecen haber encontrado una de las piezas más importantes del rompecabezas, según explica la propia universidad en un comunicado.

La novedad de la investigación es el trabajo conjunto de científicos e ingenieros, dirigidos por el doctor Mark Thompson. El avance ha sido tal, que algunos ya lo han descrito como el circuito cuántico más complejo jamás realizado. Prueba de su repercusión es también su aparición en portada del último número de la prestigiosa revista científica Nature Photonics.

Los investigadores construyeron un chip capaz de exponerse al ataque directo de un rayo láser. A continuación, la luz cuántica producida se combina usando un divisor de haz integrado también en el dispositivo.

Por ello, el equipo sugiere que su invención -básicamente, un sistema cuántico integrado en un chip-, hace innecesarios los fotones externos, creando el camino hacia un ordenador cuántico completo.

“Nos sorprendió lo bien que las fuentes integradas actuaron juntas”, admite Joshua Silverstone, autor principal del artículo. Según explica el investigador, estos componentes producen fotones idénticos de alta calidad de una manera reproducible, lo que confirma que se podría fabricar un chip de silicio con cientos de fuentes similares dentro trabajando juntas. “Esto podría conducir a una computadora cuántica óptica capaz de realizar cálculos enormemente complejos”, subraya Silverstone.

Destaca también que a pesar de tratarse del circuito cuántico fotónico más complejo funcionalmente hasta la fecha, el dispositivo fue fabricado por Toshiba usando exactamente las mismas técnicas utilizadas para crear dispositivos electrónicos convencionales. Sin embargo, el resultado permite generar y manipular el entrelazamiento cuántico dentro de un solo microchip de tamaño

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