Durante décadas, las computadoras han sido sinónimo de información binaria: ceros y unos. Ahora, un equipo de la Universidad de Innsbruck en Austria ha creado una computadora cuántica que rompe con este modelo y desbloquea recursos computacionales adicionales, ocultos en casi todos los dispositivos cuánticos actuales.
Todos aprendemos desde el principio que las computadoras funcionan con ceros y unos, también conocidos como información binaria. Este enfoque ha tenido tanto éxito que las computadoras ahora alimentan todo, desde máquinas de café hasta automóviles autónomos, y es difícil imaginar la vida sin ellas.
A partir de este éxito, las computadoras cuánticas actuales también están diseñadas teniendo en mente el procesamiento de información binaria. «Los componentes básicos de los ordenadores cuánticos son algo más que ceros y unos», explica Martin Ringbauer, físico experimental de Innsbruck, Austria. «Restringirlos a sistemas binarios impide que estos dispositivos alcancen su verdadero potencial».
El equipo dirigido por Thomas Munz V Departamento de Física Experimental Desde la Universidad de Innsbruck ha conseguido desarrollar un ordenador cuántico que puede realizar cálculos aleatorios utilizando los llamados números cuánticos (qudits), liberando así más potencia computacional utilizando menos partículas cuánticas. el Estancia Fue publicado en Nature Physics.
Los sistemas cuánticos son diferentes.
Aunque almacenar información en ceros y unos no es la forma más eficiente de realizar cálculos, sí es la más sencilla. La simplicidad a menudo también significaba confiabilidad y resistencia a los errores, por lo que la información binaria se convirtió en el estándar indiscutible para las computadoras clásicas.
En el mundo cuántico la situación es completamente diferente. En el ordenador cuántico de Innsbruck, por ejemplo, la información se almacena en átomos de calcio individuales atrapados. Cada uno de estos átomos tiene naturalmente ocho estados diferentes, de los cuales sólo dos se utilizan para almacenar información. De hecho, casi todas las computadoras cuánticas existentes tienen acceso a más estados cuánticos de los que utilizan para realizar cálculos.
Un enfoque natural hacia el hardware y el software
Físicos de Innsbruck han desarrollado un ordenador cuántico que puede aprovechar todo el potencial de estos átomos mediante la computación mediante cuantos. A diferencia del caso clásico, el uso de más instancias no hace que una computadora sea menos confiable. «Los sistemas cuánticos tienen naturalmente más de dos estados y hemos demostrado que podemos controlarlos todos por igual», afirma Thomas Munz.
Por otro lado, muchas tareas que requieren computadoras cuánticas, como problemas de física, química o ciencia de materiales, también se expresan naturalmente en codet. Reescribirlo usando qubits podría hacerlo demasiado complejo para las computadoras cuánticas actuales. «Trabajar con más de ceros y unos es muy natural, no sólo para una computadora cuántica sino también para sus aplicaciones, lo que nos permite liberar el verdadero potencial de los sistemas cuánticos», explica Martin Ringbauer.
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