Mediante la integraci\u00f3n de dos \u00e1tomos de silicio en una matriz de un \u00e1tomo de diamante, investigadores de Sandia National Laboratories han mostrado por primera vez, en un solo chip, todos los componentes necesarios para crear un puente cu\u00e1ntico para conectar computadoras cu\u00e1nticas entre s\u00ed. El hallazgo ha sido publicado por la revista Science<\/em>.<\/p>\n

Ryan Camacho, investigador de Sandia, resalta a Science\u00a0<\/em>que varias computadoras peque\u00f1as de esta especie ya han sido creadas y que, a la luz de un puente que las conecte, “tal vez la primera que sea de utilidad no ser\u00e1 una sola computadora cu\u00e1ntica gigante, sino un grupo de varias peque\u00f1as, conectadas.” La interconexi\u00f3n ampliar\u00eda las posibilidades de la detecci\u00f3n cu\u00e1ntica de estos ordenadores, pues todos los \u00e1tomos de la red, as\u00ed, podr\u00edan comportarse como si fueran uno solo.<\/p>\n

El trabajo, realizado en conjunto con la Universidad de Harvard, utiliza un implantador de haz i\u00f3nico concentrado, disponible en el Laboratorio de haces de iones de Sandia, dise\u00f1ado para encajar iones individuales en ubicaciones precisas de un sustrato de diamante. Los investigadores de Sandia Ed Bielejec, Jose Pacheco y Daniel Perry emplearon esta herramienta para reemplazar un \u00e1tomo de carbono del diamante con un \u00e1tomo de silicio m\u00e1s grande, lo que produce que los dos \u00e1tomos de carbono en cada lado del \u00e1tomo de silicio queden lo suficientemente apretujados como para salir disparados. Eso deja al \u00e1tomo de silicio con espacio de sobra, con lo que, a pesar de estar incrustado en un s\u00f3lido, se comporta como si estuviera flotando en un gas. De manera que sus electrones responden a los est\u00edmulos cu\u00e1nticos sin interacciones no deseadas con otras materias.<\/p>\n

Una vez que los \u00e1tomos de silicio se asientan en el sustrato de diamante, fotones generados por l\u00e1ser empujan a los electrones del silicio hacia su pr\u00f3ximo estado de energ\u00eda at\u00f3mica; cuando los electrones vuelven a su estado de energ\u00eda m\u00e1s bajo (todas las cosas buscan el nivel de energ\u00eda m\u00e1s bajo posible) arrojan fotones cuantificados que llevan la informaci\u00f3n a trav\u00e9s de su frecuencia, intensidad y polarizaci\u00f3n de la onda. Antes de este avance tecnol\u00f3gico, los cient\u00edficos no ten\u00edan certeza de qu\u00e9 \u00e1tomo permitir\u00eda esta interconexi\u00f3n.<\/p>\n

Mientras la computaci\u00f3n digital electr\u00f3nica funciona sobre la base de un sistema binario de informaci\u00f3n (en que cada bit de informaci\u00f3n tiene un valor o estado de 1 o 0), la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica maneja quantum bits o qubits, que pueden adoptar infinitas posibilidades de estados superpuestos. Ello permite que estos ordenadores realicen operaciones a mayores velocidades y que sean m\u00e1s aptas para la resoluci\u00f3n de problemas (por ejemplo, el dise\u00f1o de una medicina m\u00e1s eficaz).<\/p>\n

Las posibilidades de los qubits tienen como base te\u00f3rica el viejo experimento del\u00a0gato de Schr\u00f6dinger. Este fue ideado por Erwin Schr\u00f6dinger en 1935 y propone que puedes (hipot\u00e9ticamente) poner un gato en una caja con un veneno que, despu\u00e9s de un determinado tiempo, tiene 50% de posibilidades de soltarse en la caja. La l\u00f3gica de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica dice que cuando cierras la caja y ha transcurrido el tiempo determinado, se puede decir que el felino se encuentra en dos estados simult\u00e1neamente \u2013muerto o vivo. Lo intricado de este escenario hipot\u00e9tico es que, mientras mantengas la tapa cerrada, tu gato se mantiene en un estado de superposici\u00f3n \u2013est\u00e1 vivo y muerto, porque tiene que ser lo uno u lo otro, no puede ser ninguno.<\/p>\n

Fuente<\/a><\/p>\n