Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China ha desarrollado un procesador cuántico superconductor programable con el mayor número de bits cuánticos superconductores hasta la fecha y lograron realizar paseos cuánticos programables en dos dimensiones en el sistema.
Los científicos diseñaron y fabricaron una matriz de cúbits superconductores bidimensionales de tamaño 8×8, compuesta por 62 cúbits funcionales, y utilizaron este dispositivo –bautizado ‘Zu Chongzhi’ en honor al célebre matemático y astrónomo chino del siglo V– para demostrar paseos cuánticos de alta fidelidad de una y dos partículas, reza el reciente estudio, publicado en la revista Science.
Un dispositivo de este tipo puede lograr la computación cuántica universal, lo que significa que cualquier tarea de computación puede realizarse de la misma manera, detalló este domingo a Global Times Yuan Lanfeng, investigador del Laboratorio Nacional de Ciencias Físicas a Microescala. “Es como si una o dos partículas se movieran al azar en un tablero de ajedrez de 8×8. Tales paseos cuánticos aleatorios pueden lograr cualquier cosa que la computación cuántica pueda hacer, lo cual es asombroso”, dijo.
El desarrollo de ordenadores cuánticos es uno de los principales retos en la vanguardia de la ciencia y la tecnología en el mundo. El gigante tecnológico estadounidense Google anunció en octubre del 2019 un procesador superconductor programable de 53 cúbits, denominado ‘Sycamore’, y aseguró haber alcanzado la “supremacía cuántica”, un término para describir el punto en el que los ordenadores cuánticos resuelven problemas más allá de la capacidad de los ordenadores no cuánticos, o clásicos.
Pan Jianwei, físico cuántico chino que dirigió el equipo de investigación, también desarrolló con su equipo el Jiuzhang, un nuevo prototipo de ordenador cuántico basado en la luz, que, según el equipo, logró también la “supremacía cuántica“. A diferencia del procesador de Jiuzhang, que lleva a cabo una sola tarea –encontrar soluciones al problema de muestreo de bosones–, Zu Chongzhi tiene el potencial de hacer “todo”, aunque no supere a los ordenadores cuánticos en ninguna tarea específica, declaró Yuan Lanfeng.
Añadió que la tecnología fotónica que utiliza el procesador de Jiuzhang y la tecnología superconductora que emplea Zu Chongzhi son las dos rutas técnicas principales que utilizan los procesadores cuánticos.
Los ordenadores cuánticos tienen una potencia de cálculo paralela ultrarrápida y prometen acelerar exponencialmente la capacidad de los ordenadores clásicos para resolver importantes problemas sociales y económicos, como la criptografía, la optimización de grandes datos, el diseño de materiales y el análisis de fármacos, mediante algoritmos específicos. El nuevo ordenador cuántico superconductor Zu Chongzhi puede aplicarse a la planificación del transporte, lo que permitiría optimizar en gran medida los flujos de tráfico en una ciudad, apuntó el investigador.
También puede utilizarse en el campo de la producción farmacéutica, seleccionando rápidamente la combinación más prometedora de moléculas de medicamentos de entre todas las candidatas a moléculas de medicamentos disponibles, añadió, y señaló que se tienen grandes esperanzas de poner en uso los ordenadores cuánticos superconductores en el sector farmacéutico en los próximos cinco años.
