Validan chip de computación cuántica

Una investigación de la Universidad de California del Sur (USC) ha encontrado que los efectos cuánticos son verdaderamente funcionales en un prototipo de chip de computación cuántica.

El chip de computación cuántica, D-Wave, fue validado con un subconjunto de 8 qubits, del total de 128 con que cuenta. Crédito de la imagen: Renjith Krishnan (freedigitalphotos.net)/Jayanta Behera (stock.xchng)

El chip, llamado D-Wave, está ubicado en el Centro de Computación Cuántica Lockheed Martin de la USC. La demostración se produjo con un pequeño subconjunto de los 128 qubits del chip.
Esto significa que el dispositivo parece estar funcionando como un procesador cuántico – algo que los científicos habían esperado, pero han necesitado numerosas pruebas para verificarlo.
El procesador cuántico fue adquirido del fabricante canadiense D-Wave hace casi dos años por Lockheed Martin. Por ser el primero de su clase, la tarea de los científicos ha sido determinar si el ordenador cuántico verdaderamente funciona como se esperaría.
“Usando un problema de prueba, que involucró ocho qubits, hemos comprobado que el procesador D-Wave realiza cálculos de optimización (es decir, encuentra soluciones de energía más baja) mediante un procedimiento que es consistente con la hibridación cuántica, y es incompatible con las predicciones de la hibridación clásica” dijo Daniel Lidar, director científico del Centro de Computación Cuántica y uno de los investigadores del equipo.
La hibridación cuántica es un método para resolver problemas de optimización utilizando la mecánica cuántica – a una escala lo suficientemente grande, potencialmente mucho más rápido de lo que se puede lograr con un procesador tradicional.
Las instituciones de investigación de todo el mundo construyen y usan procesadores cuánticos, pero la mayoría sólo tienen unos pocos bits cuánticos o qubits.
Los qubits tienen la capacidad de codificar los dígitos uno y cero al mismo tiempo – en contraposición a los bits tradicionales, que solo pueden codificar ya sea un uno o un cero. Esta propiedad, llamada “superposición”, junto con la capacidad de los estados cuánticos de alcanzar el “efecto túnel” y penetrar las barreras de energía, se espera que sea importante para que las generaciones futuras del procesador D-Wave puedan realizar cálculos de optimización más rápidamente que los procesadores tradicionales.
La investigación del equipo de la USC muestra que el chip, de hecho, se desempeña en gran medida como se esperaba, lo que demuestra el potencial para la optimización cuántica en una mayor escala que en el pasado.
La noticia llega apenas dos meses después de que el Centro de Computación Cuántica actualizó el chip D-Wave orginal, comercialmente conocido como “Rainier”, con un chip más potente de 512 qubits, conocido como “Vesubio”. El Centro de Computación Cuántica mantiene una caja de protección magnética a una temperatura cercana al cero absoluto, con el fin de proteger el equipo contra la decoherencia, y fue diseñado para ser actualizable con los últimos avances en el campo.
El nuevo chip Vesubio de la USC es actualmente es el único en funcionamiento fuera de D-Wave. Un segundo ejemplar del chip, propiedad de Google, está alojado en el Centro de Investigaciones Ames de la NASA en Moffett Field, California, y se espera que entre en funcionamiento a finales de este año.
Ahora, el equipo de la USC se propone probar el chip Vesubio, siguiendo los mismos pasos que con el chip Rainier.
El estudio se publica en Nature Communications.
Fuente: The University of Southern California