Computación cuántica tiene el potencial de revolucionar el poder de procesamiento al alcance de la mano, pero por el momento gran parte es solo potencial.
Los investigadores no han sabido si alguna vez podremos aprovechar computación cuántica de manera práctica, asequible y realista. Pero podríamos tener una nueva ventaja emocionante.
Dos nuevos estudios muestran cómo las tecnologías cuánticas pueden funcionar con la electrónica cotidiana, específicamente, transmitiendo información cuántica utilizando dispositivos hechos de carburo de silicio, un material que ya se usa en todas partes, desde luces LED hasta telescopios.
De hoy computadoras cuánticas son, estrictamente hablando, versiones prototipo a escala reducida de lo que un día esperamos que puedan ser las computadoras cuánticas. Requieren muchos instrumentos delicados, materiales exóticos, ingeniería cuidadosa y condiciones específicas para operar; No puede pedir una versión de computadora portátil para su hogar.
Los investigadores en el trabajo. (David Awschalom)
Lo que muestran estos nuevos estudios es una forma potencial de llevar partes de la promesa de computación cuántica a la electrónica que ya está en uso, aunque, como siempre en el ámbito cuántico, todavía hay mucha incertidumbre.
"La capacidad de crear y controlar bits cuánticos de alto rendimiento en la electrónica comercial fue una sorpresa". dice el ingeniero molecular David Awschalom
"Estos descubrimientos han cambiado la forma en que pensamos sobre el desarrollo de tecnologías cuánticas, tal vez podamos encontrar una manera de usar la electrónica actual para construir dispositivos cuánticos".
Los científicos pudieron generar estados cuánticos en carburo de silicio que emitían partículas de luz individuales, con una longitud de onda cerca de la banda de telecomunicaciones. Eso significa que nuestra infraestructura de red actual podría no necesitar demasiados ajustes para transportar información cuántica.
En el primer estudio, los científicos crearon lo que llamaron una "radio FM cuántica", capaz de enviar información cuántica a través de largas distancias con altos niveles de control.
Para su segundo truco, el equipo usó un elemento electrónico básico llamado diodo para liberar una señal cuántica de ruido y hacerlo casi perfectamente estable, abordando uno de los principales problemas de la computación cuántica en este momento.
El diodo actúa como un interruptor unidireccional para los electrones excitados por los láseres utilizados en el curso de experimentos cuánticos, eliminando efectivamente los electrones del sistema y haciendo que el entorno sea mucho menos ruidoso.
Por prometedores que sean, estos avances no van a poner una computadora portátil cuántica en su escritorio en el corto plazo, pero sí dan a los científicos más esperanza de que la computación cuántica a través de los sistemas clásicos algún día se convierta en realidad.
En septiembre vimos investigadores creando algo que se acerca a una computadora cuántica que podría funcionar a temperatura ambiente, y utilizó versiones modificadas de los componentes que se encuentran en las computadoras clásicas, por lo que esta es un área de investigación que está ganando impulso.
"Este trabajo nos acerca un paso más a la realización de sistemas capaces de almacenar y distribuir información cuántica en las redes de fibra óptica del mundo". dice Awschalom.
"Tales redes cuánticas generarían una clase novedosa de tecnologías que permitirían la creación de canales de comunicación inquebrantables, la teletransportación de estados de un solo electrón y la realización de un internet cuántico".
La investigación ha sido publicada en Avances científicos y Ciencia.