Osciladores no lineales como herramientas para el procesamiento cuántico de información
El funcionamiento y la memoria de los ordenadores convencionales se basan, al obedecer las leyes de la física clásica, en códigos binarios compuestos por ceros y unos, y el estado de cada bit (la unidad mínima de información) se establece en una u otra cifra. Las extraordinarias posibilidades que ofrece la computación cuántica se basan en que las unidades básicas de información denominadas bits cuánticos o cúbits pueden ser cero y uno simultáneamente («en superposición»). El fenómeno extraordinario del entrelazamiento cuántico, en el que dos o más objetos en superposición están indisolublemente relacionados incluso aunque estén situados muy lejos el uno del otro, implica que los cúbits pueden acoplarse para ejercer de puertas lógicas cuánticas para procesar información en paralelo. A medida que se conocen mejor principios científicos subyacentes, y las inversiones correspondientes, la computación cuántica está saliendo del ámbito de la teoría y podría encontrar aplicaciones prácticas en pocos años. Para lograrlo, el proyecto financiado con fondos europeos Suptango, se creó para generar resonadores superconductores no lineales de microondas y estados no clásicos de radiación de microondas y utilizar estos sistemas en la investigación de la información cuántica. Algoritmos cuánticos El profesor Jonas Bylander, investigador principal del estudio, describió todo su potencial: «El desarrollo de algoritmos cuánticos inteligentes nos permite programar un ordenador cuántico con el que resolver problemas que, en algunos casos, un ordenador normal no podría resolver ni en millones de años». Suptango demostró un método nuevo y ampliable basado en osciladores no lineales para lograr una detección ultrasensible del estado de un bit cuántico de información, lo cual se emplea para extraer la información que genera la computación cuántica. El proyecto también demostró la ampliación de microondas y el límite absoluto de sensibilidad, cuya importancia radica en que la información cuántica codificada en cuantos únicos (fotones) del campo puede anegarse en incluso el más mínimo ruido. Además, se demostró una fuente de fotones de microondas cuánticos entrelazados, los cuales podrían emplearse en computación cuántica, comunicación cuántica o detección cuántica de variable continua. Mantener la ventaja cuántica europea El histórico potencial que alberga la computación cuántica hace que sea un campo enormemente competitivo. Los resultados de Suptango suponen pasos firmes hacia el procesamiento cuántico de información de variable continua logrado mediante el aprovechamiento de estados no clásicos de la radiación de microondas. El extraordinario control que este método ejerce en las microondas cuánticas a través de dispositivos superconductores hace que este campo esté experimentando un crecimiento explosivo y posea un interés estratégico para la Unión Europea. Para llevar su trabajo al siguiente nivel y comercializarlo es necesario «realizar fuertes inversiones en el desarrollo de hardware, software, sistemas de control y casos prácticos de uso cuánticos, tal como se detalla en la nueva Iniciativa Emblemática de la UE sobre Tecnología Cuántica», concluye Bylander. En este sentido, Bylander ya forma parte de un equipo dedicado a la construcción de un procesador cuántico superconductor que cuenta con financiación del nuevo consorcio de la Iniciativa Emblemática www.opensuperq.eu (OpenSuperQ).
Palabras clave
Suptango, cuántico, cúbit, computación, información, entrelazamiento, superposición, superconducción, radiación de microondas, fotones, algoritmos
