Modelo de procesador para un ordenador cuántico

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Jun

El ordenador cuántico es uno de los retos tecnológicos a los que se enfrentará la Física en las próximas décadas. Consiste en un ordenador que se basa en propiedades cuánticas de la materia microscópica (a diferencia de los actuales, que se basan en propiedades “clásicas”). Los ordenadores cuánticos no sólo calcularán mucho más rápido, sino que serán capaces de realizar funciones inaccesibles para los ordenadores actuales.

Se ha demostrado que un ordenador cuántico puede, en teoría, funcionar, pero resulta muy complicado encontrar sistemas reales que permitan su fabricación. Mientras tanto, el desarrollo estas futuras máquinas no se detiene, y el último número de la revista Physical Review Letters publica el diseño de un procesador que permite a los grupos de qubits (el equivalente cuántico al bit convencional) funcionar como un verdadero ordenador.

Se trataría de un rudimento de CPU para sistemas de los que actualmente funcionan en los laboratorios de experimentación como prototipo de ordenador cuántico, y que son conjuntos de especies microscópicas con capacidad para estar en dos estados cuánticos distintos (los qubits elementales) y que están “cuánticamente enredados”, una extraña propiedad que los acopla y permite hacerlos trabajar en conjunto. Hasta ahora, además de que sólo se pueden conseguir un número reducido de qubits “enredados”, el control individual sobre cada uno de ellos es complejo: el uso de un procesador como el diseñado por los autores del artículo resuelve este problema. En él se demuestra su aplicación en alguno de los procesos de ordenador cuántico que se suelen utilizar como ejemplo. Parece que cuando seamos capaces de construir estos fantásticos aparatos, el problema de su diseño y ensamblaje estará muy desarrollado.

M.-H. Yung, S. C. Benjamin y S. Bose. “Processor Core Model for Quantum Computing”. Phys. Rev. Lett., vol. 96, 220501 (2006).