Los detalles de este prototipo se publican en la revista Nature. El equipo del Centro de Computación Cuántica de Amazon Web Services (AWS), de California, señala que representa «un gran avance» en la búsqueda de la construcción de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos capaces de resolver problemas de relevancia comercial y científica que están fuera del alcance de los ordenadores convencionales.

Uno de los mayores retos de los ordenadores cuánticos -que utilizan bits cuánticos o cúbits, generalmente partículas elementales como electrones o fotones- es que son increíblemente sensibles a los cambios más pequeños o al «ruido» de su entorno.

Las vibraciones, el calor, las interferencias electromagnéticas de los teléfonos móviles y las redes Wi-Fi, o incluso los rayos cósmicos y la radiación del espacio exterior, pueden sacar a los cúbits de su estado cuántico, provocando errores en el cálculo que se está realizando.

Hasta ahora, esto ha dificultado enormemente la construcción de ordenadores cuánticos capaces de realizar cálculos fiables y sin errores de una complejidad significativa. Los ordenadores clásicos están construidos con mecanismos propios para corregir errores, pero en los cuánticos sigue siendo un desafío.

«El mayor reto no es construir más cúbits, es hacer que funcionen de forma fiable», indica en un comunicado Oskar Painter, director de Quantum Hardware de AWS.

Chip que corrige errores

Para abordar estos problemas, los investigadores desarrollaron Ocelot. El nuevo chip puede reducir los costes de implementación para la corrección cuántica de errores hasta en un 90 %, en comparación con los enfoques actuales, según AWS.

Los cúbits gato -llamados así por el famoso experimento mental del gato de Schrödinger- suprimen intrínsecamente ciertas formas de error, reduciendo los recursos necesarios para la corrección cuántica de errores -los métodos actuales de corrección, dice AWS, tienen un coste enorme-.

Gracias a este nuevo enfoque, los investigadores combinaron por primera vez la tecnología de cúbits gato y componentes adicionales de corrección de errores cuánticos en un microchip que puede fabricarse de forma escalable mediante procesos propios de la industria microelectrónica.

Este prototipo de chip a pequeña escala consta de dos microchips integrados de silicio, con una superficie aproximada, cada uno, de un centímetro cuadrado. Están superpuestos en una pila de chips conectados eléctricamente.

En la superficie de cada microchip de silicio hay finas capas de materiales superconductores que forman los elementos del circuito cuántico.

Aunque el anuncio de hoy es «un comienzo prometedor», Ocelot sigue siendo un prototipo y AWS se compromete a seguir invirtiendo en investigación cuántica y perfeccionando su enfoque, agrega el comunicado.

«No hemos hecho más que empezar y creemos que tenemos que superar varias etapas más de escalado», afirma Painter, para quien si se van a fabricar ordenadores cuánticos prácticos, la corrección cuántica de errores debe ser lo primero.

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DOBLE LLAVE

Con información de EFE Servicios y redes sociales

Fuente de imagen referencial: EFE/Amazon Web Services

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