Las computadoras cuánticas, aún en experimentación, se basan en bits cuánticos, pero también pueden usar fotones, la partícula más pequeña de energía luminosa. Ahora los científicos han avanzado en completar una tarea en solo 36 microsegundos. los clásicos tardarían casi 9.000 años.
La descripción de este procesador fotónico cuántico, llamado Borealis, se publica en la revista Nature y sus responsables aseguran que es el experimento fotónico de mayor ventaja cuántica.
“En promedio, los mejores algoritmos y supercomputadoras actuales tardarían más de 9.000 años” en hacer el trabajo, subrayan en su artículo investigadores de Xanadu, una empresa canadiense de tecnología cuántica, y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU.
Este sistema presenta mejoras sobre los dispositivos fotónicos demostrados anteriormente y puede representar un paso importante hacia la creación de máquinas cuánticas, resume el equipo científico de Jonathan Lavoie.
Hasta la fecha, solo una pequeña cantidad de experimentos han reportado este logro, principalmente en aquellos modelos basados en bits cuánticos. En 2019 Google afirmó haber logrado la supremacía cuántica, lo cual fue cuestionado por IBM.
La demostración de esta ventaja ya está publicada. en un procesador de fotones y un enfoque para demostrar el llamado muestreo de bosones: el fotón es un ejemplo de bosón, una partícula elemental.
Este muestreo es un cálculo que se realiza en un circuito por el que viajan los fotones, con una serie de entradas y salidas y una red de espejos y lentes fijas, entre otros instrumentos de óptica cuántica.
En realidad, el cálculo consiste en establecer, en base a unos parámetros, cuántos fotones acaban, debido a los cambios que se producen en el interior del circuito, en una determinada vía de salida y no en otra.
Estas transformaciones pueden ser provocadas, por ejemplo, por los divisores de haz que hacen que exista cierta probabilidad de que los fotones cambien de carril en el circuito, consiguiendo su redistribución a la salida.
Cálculos de alta complejidad
Investigadores de Xanadu dando los toques finales a su sistema.
Y aunque parezca sencillo, hace años se demostró que haciendo este cálculo –averiguar cuántos fotones hay en un carril dado salida – rápidamente en máquinas convencionales no es posible.
Y es que existe un umbral de fotones por encima del cual los ordenadores clásicos no son capaces de realizar el cálculo en un tiempo razonable.
En el estudio de Nature, el equipo logró el mayor muestreo de bosones hasta la fecha, con 216 carriles (125 fotones de media) y un cálculo en tiempo récord: 0,000036 segundos.
“Los resultados tienen que enmarcarse en la carrera por demostrar la supremacía cuántica”, resume el físico, quien destaca que el sistema podría programarse fácilmente para generar determinados estados “con los que se sabe que se puede llevar a cabo la computación cuántica universal”, comentó. uno de los participantes.
Esto -añade- respondería a la crítica más común al muestreo de bosones: su inutilidad práctica más allá de la demostración de la supremacía cuántica.
Con información de agencias.
SL
