Este detector de fotones es lo mejor que les ha pasado a los ordenadores cuánticos controlados por láser

En la carrera por poner a punto un ordenador cuántico completamente funcional los cúbits superconductores van en cabeza. Aun así, cabe la posibilidad de que no lleguen los primeros a la meta. Esto significa, sencillamente, que es posible que los ordenadores cuánticos dotados de la capacidad de enmendar sus propios errores que si todo va bien sucederán a los prototipos disponibles actualmente no utilicen cúbits superconductores. Quizá empleen átomos de rubidio atrapados con un láser. O iones capturados. O átomos neutros. O cualquier otra tecnología.

En estos momentos hay cientos de grupos de investigación diseminados por todo el planeta que están poniendo todo su empeño en contribuir al desarrollo de los ordenadores cuánticos. A priori podríamos pensar que tener tantos frentes abiertos y tantas tecnologías alternativas es un problema, pero no lo es. Es preferible recorrer tantos caminos como sea posible debido a que las posibilidades de llegar a la meta a través de alguno de ellos son mayores que si todos los científicos trabajan en una única estrategia.

Una de las tecnologías que están siendo exploradas persigue poner a punto ordenadores cuánticos basados en fotones. Muy a grandes rasgos estas máquinas son capaces de llevar a cabo cálculos empleando un láser pulsado, que no es otra cosa que un dispositivo láser que emite luz en forma de pulsos y no de manera continua. No obstante, estos ordenadores cuánticos se enfrentan a un gran desafío: para llevar a cabo operaciones cuánticas tienen necesariamente que contar con un mecanismo que les permita identificar y contabilizar con mucha precisión fotones.

Un auténtico espaldarazo para los ordenadores cuánticos controlados por láser

Dos equipos de investigadores de la Universidad de Virginia y del Laboratorio Jefferson, ambos en EEUU, han diseñado, construido y probado con éxito un sistema de detección de fotones que, precisamente, persigue derribar la barrera que nos separa de los ordenadores cuánticos controlados por láser. Según sus creadores este ingenio es capaz de identificar más de 100 fotones en unos pocos microsegundos, una capacidad que, sobre el papel, le permite erigirse como el ingrediente fundamental de estas máquinas de naturaleza cuántica.

La detección precisa de fotones es extremadamente compleja. Los sistemas de detección más avanzados disponibles hasta ahora eran capaces de identificar como mucho 20 fotones, pero las simulaciones informáticas indicaban a los científicos que los ordenadores cuánticos controlados por láser requieren una resolución de al  menos 50 fotones. Como acabamos de ver, la tecnología que han ideado los investigadores de los dos centros que he mencionado en el párrafo anterior rebasa los 100 fotones en unos pocos microsegundos, por lo que este desafío ha sido superado.

No obstante, esto no es todo. Este sofisticado sistema de detección de fotones ha demostrado tener una precisión de 12 bits, superando una marca que, de nuevo, nos invita a mirar hacia el futuro inminente de este tipo de ordenadores cuánticos con optimismo. Quién sabe, cabe la posibilidad de que los ordenadores cuánticos universales con los que quieren hacerse la mayor parte de los países avanzados, y, por supuesto, también todas las superpotencias, finalmente empleen esta tecnología y no las implementaciones de cúbits de las que tanto hemos hablado durante los últimos años.

Imagen de portada: Tommology

Más información: U.S. DoE

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