Investigadores crean la «pieza faltante del rompecabezas» en el desarrollo de la computación cuántica

El dispositivo spin qubit se conecta a la placa de circuito en preparación para la medición.
El dispositivo spin qubit se conecta a la placa de circuito en preparación para la medición. Serwan Asaad

La promesa de es increíble, permitiendo grandes saltos en la velocidad y eficiencia de la computación. Sin embargo, aunque la idea ha existido durante décadas, poner el concepto en práctica es un gran desafío de ingeniería. Ahora, investigadores de la Universidad de South Wales Sydney dicen que han dado un paso adelante y han encontrado la «pieza del rompecabezas que faltaba» para mejorar la arquitectura de los chips de computación cuántica.

El problema con los enfoques actuales de la computación cuántica, que utiliza bits cuánticos llamados qubits, es que los qubits se controlan mediante cables que.

«Hasta este punto, el control de los qubits de espín de electrones dependía de que nosotros enviáramos campos magnéticos de microondas al pasar una corriente a través de un cable justo al lado del qubit», explicó el autor principal, el Dr. Jarryd Pla en un comunicado.declaración. “Esto plantea algunos desafíos reales si queremos escalar hasta los millones de qubits que necesitará una computadora cuántica para resolver problemas de importancia mundial, como el diseño de nuevas vacunas”.

Al equipo de Pla se le ocurrió la idea de generar un campo magnético sobre el chip en lugar de usar cables. “Primero, quitamos el cable junto a los qubits y luego encontramos una forma novedosa de entregar campos de control magnético de frecuencia de microondas en todo el sistema. Entonces, en principio, podríamos entregar campos de control de hasta cuatro millones de qubits”, dijo Pla. “Hay dos innovaciones clave aquí. La primera es que no tenemos que poner mucha energía para obtener un campo de conducción fuerte para los qubits, lo que significa que no generamos mucho calor. La segunda es que el campo es muy uniforme en todo el chip, de modo que millones de qubits experimentan el mismo nivel de control”.

El equipo desarrolló un prototipo de la tecnología y lo probó con éxito utilizando qubits. “Nos llenamos de alegría cuando el experimento resultó exitoso”, dijo el profesor universitario Andrew Dzurak. “Este problema de cómo controlar millones de qubits me había estado preocupando durante mucho tiempo, ya que era un obstáculo importante para construir una computadora cuántica a gran escala”.

Una vez superado este obstáculo, el siguiente paso es utilizar este desarrollo para crear procesadores cuánticos de silicio más simples. Los investigadores dicen que esto facilitará la producción de dispositivos con más qubits en el futuro. “Si bien hay desafíos de ingeniería que resolver antes de que se puedan fabricar procesadores con un millón de qubits, estamos entusiasmados por el hecho de que ahora tenemos una forma de controlarlos”, dijo Pla.

La investigación se publica en la revistaAvances de la ciencia.

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