La informática cuántica da un paso más hacia el futuro con el anuncio de un procesador cuántico de fabricación accesible y masiva.

La empresa QTech ha presentado el primer procesador cuántico de 6 qubits basado en silicio. Es un avance importante para permitir la fabricación de ordenadores cuánticos asequibles y viables.

La computación cuántica es el futuro, pero para que ese futuro sea realidad, hay que conseguir que su fabricación sea viable y sostenible en entornos de investigación, e incluso en los negocios, o en casa.

Esta nueva tecnología funciona a nivel atómico. En lugar de manejar bits se manejan qubits, en español cúbits o bits cuánticos. Se trata de un estado de los electrones que les permite al mismo tiempo ser un 1 y un 0. Esto abre nuevos campos en el desarrollo de la informática. A nivel práctico, significa ordenadores millones de veces más potentes que los actuales.

El problema de los qubits es que para generarlos hay que hace girar electrones de una manera muy específica y precisa. Ya existen procesadores cuánticos que manejan más de 50 qubits, pero exigen materiales superconductores y procesamiento de los electrones a bajas temperaturas. En otras palabras, ordenadores cuánticos muy caros y muy difíciles de fabricar.

El procesador cuántico basado en silicio

Varios grupos de investigación están trabajando en procesadores cuánticos fabricados con silicio. Esto permitirá abaratar mucho los costes, así como su fabricación en serie, pues toda la industria informática se basa en el silicio.

Hasta ahora el procesador cuántico de silicio más potente había logrado manejar 3 qubits al mismo tiempo. La empresa especializada en computación cuántica QuTech anuncia que ha fabricado el primer procesador cuántico de 6 qubits basado en silicio, doblando el récord anterior. Sus tasas de error son pequeñas, por ese resulta un hardware viable. Puedes verlo en la foto de apertura de la noticia.

Para fabricar los qubits, los electrones individuales se colocan en una matriz lineal de seis «puntos cuánticos» separados por 90 nanómetros. La matriz de puntos cuánticos se fabrica en un chip de silicio con estructuras que se asemejan mucho al transistor, un componente común en todos los chips de ordenador.

Para definir un cúbit se utiliza una propiedad mecánica cuántica llamada espín, cuya orientación define el estado lógico 0 ó 1. El equipo utilizó radiación de microondas, campos magnéticos y potenciales eléctricos muy bien ajustados para controlar y medir el espín de los electrones individuales y hacerlos interactuar entre sí.

Este procesador cuántico de 6 cúbits tiene un tamaño de solo 700 nanómetros. Para que te hagas una idea, es 100 veces más pequeño que un pelo.

«El reto de la computación cuántica consta hoy de dos partes», explica uno de sus creadores, Stephan Philips, en la nota de presentación. «Desarrollar qubits de calidad suficiente y desarrollar una arquitectura que permita construir grandes sistemas de qubits. Nuestro trabajo encaja en ambas categorías».

Con su sistema, se puede construir puertas lógicas y entrelazar sistemas de dos o tres electrones, bajo demanda. Las puertas lógicas son el nivel más básico de operaciones que usa un procesador, sobre el que se construyen todas sus funciones.

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