![\"\"](\"https:\/\/www.mcacanal.com\/2021\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/5c91a686d68a775f6fde895429fb6b80.jpg\")
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Las computadoras cu\u00e1nticas prometen revolucionar la tecnolog\u00eda inform\u00e1tica empleando la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica para procesar y resolver problemas millones de veces m\u00e1s r\u00e1pido que los dispositivos actuales. Pero su complejidad significa que s\u00f3lo existen como peque\u00f1os prototipos de laboratorio.<\/p>\n
Hasta ahora.<\/p>\n
Un grupo internacional de f\u00edsicos de la Universidad de Sussex, en Reino Unido, public\u00f3\u00a0los primeros planos para la construcci\u00f3n de una computadora cu\u00e1ntica modular de gran escala con un extraordinario poder de procesamiento<\/strong>.<\/p>\n El desarrollo podr\u00eda conducir a la elaboraci\u00f3n de nuevos medicamentos cruciales para la vida, ayudar a resolver insondables problemas cient\u00edficos y ahondar en los misterios del universo.<\/p>\n “Hemos producido planos de construcci\u00f3n, un verdadero proyecto para hacer una computadora cu\u00e1ntica a gran escala”, dijo a la BBC Winfired Hensinger, profesor de al Universidad de Sussex.<\/p>\n El primer paso es la construcci\u00f3n de un dispositivo a peque\u00f1a escala<\/strong>, con toda la tecnolog\u00eda relevante a una computadora cu\u00e1ntica, que se llevar\u00e1 a cabo en la universidad dentro de dos a\u00f1os, explic\u00f3 Hensinger.<\/p>\n Luego buscar\u00e1n socios comerciales para armar una computadora cu\u00e1ntica a gran escala, lo que tomar\u00e1 por lo menos unos diez a\u00f1os por su costo y gran tama\u00f1o.<\/p>\n “Va a ser inmensa, posiblemente ocupar\u00e1 todo un edificio”, revel\u00f3 el f\u00edsico. “Construir una computadora cu\u00e1ntica es algo muy dif\u00edcil pues est\u00e1 en la frontera de la tecnolog\u00eda pero podemos decir que tenemos un plan de construcci\u00f3n realista”.<\/p>\n El sistema hace uso de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica.\u00a0Es un concepto de la f\u00edsica que establece que las cosas pueden estar en dos lugares al mismo tiempo<\/strong>.<\/p>\n “Es algo que no se ve con frecuencia pero en el laboratorio podemos hacer que un \u00e1tomo est\u00e9 de dos lugares diferentes al mismo tiempo”, explic\u00f3 Hensinger.<\/p>\n En una computadora “cl\u00e1sica” la unidad de informaci\u00f3n se llama “bit”, que puede tener el valor de 1 o 0. Su equivalente cu\u00e1ntico opera con “qubits” o bits cu\u00e1nticos, lo que quiere decir que pueden tener toda la combinaci\u00f3n de valores: 0 0, 0 1, 1 0 y 1 1 al mismo tiempo.<\/p>\n Este fen\u00f3meno abre el camino para hacer c\u00e1lculos m\u00faltiples simult\u00e1neamente<\/strong>. En lugar de hacer un c\u00e1lculo de progresi\u00f3n l\u00f3gica, como en una computadora binaria est\u00e1ndar -donde las respuestas son s\u00ed o no, o encendido o apagado-\u00a0el sistema cu\u00e1ntico hace todos los c\u00e1lculos al mismo tiempo y entrega la informaci\u00f3n instant\u00e1neamente<\/strong>.<\/p>\n El proceso puedes ser “muy interesante o muy enloquecedor”, confiesa Hensinger.<\/p>\n Los qubits necesitan ser sincronizados utilizando un efecto cu\u00e1ntico conocido como enredo o entrelazamiento cu\u00e1ntico. Algo que Albert Einstein llam\u00f3 “acci\u00f3n miedosa a la distancia”.<\/p>\n Sin embargo, los cient\u00edficos han tenido problemas construyendo dispositivos de m\u00e1s de 10 o 15 qubits. Las m\u00e1quinas sufren de un tipo de falla llamada “decoherencia”, donde los qubits pierden su ambig\u00fcedad y se convierten en unidades sencillas de 1 y 0, un obst\u00e1culo t\u00e9cnico en la construcci\u00f3n pr\u00e1ctica de las computadoras cu\u00e1nticas.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n “Nuestro concepto incluye un m\u00e9todo para corregir estos errores, permitiendo la posibilidad de construir un dispositivo de gran escala”, se\u00f1ala el profesor Hensinger.<\/p>\n El cient\u00edfico de la Universidad de Sussex lider\u00f3 un equipo internacional con colegas de Google, la Universidad Aarhus de Dinamarca, el instituto de investigaci\u00f3n Riken en Jap\u00f3n, y la Universidad de Siegen en Alemania.<\/p>\n “Si uno se remonta a la \u00e9poca de las primeras computadoras, estas empezaron con decenas de bits. Ese es el estado en que se encuentra el campo de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica ahora”, dice Winfried Hensinger.<\/p>\n “Para algunas de las aplicaciones m\u00e1s emocionantes, como la invenci\u00f3n de nuevos medicamentos o el entendimiento de la misma estructura de la realidad, el entendimiento del universo, el dise\u00f1o de nuevos materiales, en lugar de 10 o 15 bits cu\u00e1nticos, necesito muchos m\u00e1s, tal vez hasta 10 mil millones de bits cu\u00e1nticos””.<\/p>\n El punto de partida de los investigadores fue \u00bfc\u00f3mo construir una computadora cu\u00e1ntica a gran escala utilizando la tecnolog\u00eda existente.<\/p>\n Su respuesta fue basarse en una variedad de m\u00e9todos de ciencia aplicada para ensamblar el plano para\u00a0una computadora cu\u00e1ntica “universal”, una que pudiera abordar un elaborado surtido de problemas complejos<\/strong>.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n El plano utiliza \u00e1tomos cargados, o iones, que son capturados para funcionar como qubits<\/strong>. Este m\u00e9todo permite a la computadora operar a temperatura ambiental, contrario al modelo de superconductores, que requiere que todo el sistema se refrigere a muy bajas temperaturas.<\/p>\n Las compuertas l\u00f3gicas son la base de los circuitos que se utilizan para realizar la computaciones en esta computadora cu\u00e1ntica.<\/p>\n Una manera de lograrlo es con l\u00e1seres, lo que implicar\u00eda alinear un rayo l\u00e1ser individual sobre cada i\u00f3n, una perspectiva extremadamente dif\u00edcil cuando se trata de una gran n\u00famero de qubits.<\/p>\n As\u00ed que\u00a0la nueva propuesta utiliza microondas y la aplicaci\u00f3n de voltajes para operar las compuertas l\u00f3gicas<\/strong>.<\/p>\n Adem\u00e1s, otros dise\u00f1os modulares han propuesto el uso de fibras \u00f3pticas para conectar cada m\u00f3dulo de computadora y codificar la informaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n No obstante, esta soluci\u00f3n es m\u00e1s lenta y mucho m\u00e1s complicada de los que los cient\u00edficos buscan, as\u00ed que est\u00e1n abogando por el uso de\u00a0campos el\u00e9ctricos para empujar los iones de un m\u00f3dulo a otro<\/strong>.<\/p>\n “Un dise\u00f1o modular es absolutamente cr\u00edtico para tener una computadora cu\u00e1ntica con un poder de procesamiento realmente fenomenal”, indic\u00f3 el profesor Hensinger.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n El pr\u00f3ximo paso es la construcci\u00f3n de un prototipo de computadora cu\u00e1ntica basada en este dise\u00f1o, en la Universidad de Sussex.<\/p>\n “En el lapso de dos a\u00f1os pensamos que tendremos completo el prototipo que incorpore toda la tecnolog\u00eda que afirmamos en los planos”, asegur\u00f3 Hensinger.<\/p>\n “Esto ya no es un estudio acad\u00e9mico, de veras tiene toda la ingenier\u00eda requerida para construir este tipo de dispositivo”.<\/p>\n El dispositivo costar\u00e1 entre US$1,5 y US$2,5 millones para construir. Pero el profesor Hensinger estima que\u00a0una m\u00e1quina pr\u00e1ctica para el mundo real costar\u00e1 decenas de millones y tomar\u00e1 mucho m\u00e1s tiempo en termina<\/strong>r.<\/p>\n Sin embargo, augur\u00f3: “La vida cambiar\u00e1 completamente. Podremos hacer ciertas cosas que ni siquiera hab\u00edamos so\u00f1ado”.<\/p>\n \u00a0<\/p>\n Fuente:\u00a0\u00bfC\u00f3mo funciona?<\/h2>\n
![\"Prototipo](\"https:\/\/ichef.bbci.co.uk\/news\/624\/cpsprodpb\/14F00\/production\/_93906758_mediaitem93906757.jpg\")
<\/span><\/figure>\nMillones de bits cu\u00e1nticos<\/h2>\n
![\"El](\"https:\/\/ichef.bbci.co.uk\/news\/624\/cpsprodpb\/4178\/production\/_93906761_mediaitem93906760.jpg\")
<\/span><\/figure>\n![\"Ilustraci\u00f3n\"](\"https:\/\/ichef.bbci.co.uk\/news\/624\/cpsprodpb\/C955\/production\/_93914515_mediaitem93914514.jpg\")
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