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Un paso más en el camino hacia los ordenadores cuánticos
La interacción entre la materia y la luz es uno de los procesos más fundamentales de la física. Ya sea un coche que se calienta como un horno en el verano debido a la absorción de cuantos de luz o las células solares que extraer electricidad de la luz o diodos emisores de luz que convierten la electricidad en luz, nos encontramos con los efectos de estos procesos en nuestra vida diaria. La comprensión de las interacciones entre las partículas individuales de luz – fotones – y los átomos es fundamental para el desarrollo de un ordenador cuántico.
Físicos de Walther-Meissner-Institute for Low Temperature Research de la Bavarian Academy of Sciences (WMI) y Augsburg University, en colaboración con investigadores de España, han realizado una interacción ultrafuerte entre los fotones a frecuencias de microondas y los átomos de un circuito de nano-estructura. La interacción es diez veces más fuerte que los niveles alcanzados anteriormente para tales sistemas.
El sistema más simple para investigar las interacciones entre la luz y la materia es una cavidad resonante con una partícula de luz y un átomo capturado en el interior (cavidad electrodinámica cuántica, cavidad QED). Sin embargo, dado que la interacción es muy débil, estos experimentos son muy elaborados. Una interacción mucho más fuerte se puede obtener con circuitos nano-estructurados en los que metales como el aluminio se vuelven superconductores a temperaturas justo por encima del cero absoluto (circuito QED). Correctamente configurado, los miles de millones de átomos en los conductores de espesor simplemente del orden de nanómetros se comportan como un solo átomo artificial y obedecer las leyes de la mecánica cuántica. En el caso más simple, se obtiene un sistema con dos estados de energía, llamado qubit o bit cuántico.
El acoplamiento de este tipo de sistemas con resonadores de microondas ha abierto un dominio creciente de investigación en TUM Physics, el WMI y el cluster of excellence Nanosystems Initiative Munich (NIM) están liderando este campo. En contraste con los sistemas de cavidad QED, los investigadores pueden personalizar la circuitería en muchas áreas.
Para facilitar las mediciones, el profesor Gross y su equipo capturó el fotón en una caja especial, un resonador. Consiste en la realización de una ruta de superconductor de niobio que se configura con «espejos» con gran poder de reflexión para microondas en ambos extremos. En este resonador, el átomo artificial hecho de un circuito de aluminio se coloca de modo que pueda interactuar de manera adecuada con el fotón.Los investigadores lograron interacciones ultrafuertes mediante la adición de otro componente superconductor en su circuito, una unión llamada de Josephson.
La fuerza de interacción medida es hasta el doce por ciento de la frecuencia del resonador. Esto hace que sea diez veces más potentes que los efectos anteriormente medibles en los sistemas del circuito QED y miles de veces más fuerte que en una cavidad resonante verdadera. Sin embargo, junto con su éxito los investigadores también crearon un nuevo problema: hasta ahora, la teoría de Jaynes-Cummings desarrollada en 1963 fue capaz de describirmuy bien todos los efectos observados. Sin embargo, no parece aplicarse al ámbito de interacciones ultrafuertes. «La visualización de los espectros son como de un tipo completamente nuevo de objeto», dice el profesor Gross. «El acoplamiento es tan fuerte que los pares de fotón-átomo deben ser vistos como una nueva unidad, un tipo de molécula que incluye un átomo y un fotón».
Físicos teóricos y experimentales necesitarán algún tiempo para examinarlo más de cerca. Sin embargo, los nuevos avances experimentales en este dominio ya están proporcionando a los investigadores toda una serie de nuevas opciones de experimentación. La manipulación selectiva de estos pares de fotón-átomo podría ser la clave para el procesamiento de información cuántica basada en los ordenadores cuánticos que sería muy superior a las computadoras de hoy.
Fuente: EurekAlert!
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Enlaces relacionados:
- Algoritmo cuántico de búsqueda
- Biología cuántica y computación cuántica adiabática en la fotosíntesis a temperatura ambiente
- El ordenador cuántico puede tardar 50 años en desarrollarse
- La tecnología fue el gran problema de Babbage y es el gran problema de los ordenadores cuánticos
- Primer ordenador cuántico universal programable
- Publicado en Nature Physics: Demostración experimental de un gato de Schrödinger con 10 cubits
- Un ordenador cuántico calcula los niveles atómicos de la molécula de hidrógeno con 20 bits de precisión
La tecnología fue el gran problema de Babbage y es el gran problema de los ordenadores cuánticos
Imagina que un periodista le pregunta a Charles Babbage en 1822: ¿Para cuándo espera usted que existan ordenadores clásicos escalables? ¿Cuándo uno de estos ordenadores clásicos estára en la casa de todos los ciudadanos? Qué podría haber contestado: En 20 años (1842), en 50 años (en 1872), … Se necesitaron 120 años para lograr ordenadores clásicos escalables (gracias a la electrónica) y 160 años para que llegaran a los hogares (gracias a la microelectrónica). Cuando la gente se pregunta ahora ¿para cuándo se espera que existan ordenadores cuánticos escalables? o ¿cuándo un ordenador cuántico estará en la casa de todos los ciudadanos? la única respuesta posible es que el gran problema de Babbage era la tecnología: ni existía la electrónica, ni el transistor, ni el circuito integrado, … El gran problema de los ordenadores cuánticos en la actualidad es tecnológico: cómo conseguir que un gran número de cubits (sean fotones, núcleos atómicos o cualquier otra cosa que puedan ser) estén infinitamente aislados del entorno de tal forma que la decoherencia actúe en una escala de tiempo cientos de órdenes de magnitud más grande que las que actualmente se logran en los laboratorios más avanzados. Ahora mismo esto parece prácticamente imposible. Nadie puede imaginar una tecnología capaz de lograrlo. Igual que Babbage no podía imaginar una tecnología que posibilitara el transistor y menos aún un circuito integrado con 1000 millones de transistores en unos centímetros cuadrados (como los Itanium de Intel). Nos lo cuenta Scott Aaronson, “What’s taking so long, Mr. Babbage?,” Shtetl-Optimized, May 22nd, 2010.
Como bien nos recuerda Scott, no existe ningún límite fundamental (conocido) que impida que (pongamos dentro de 160 años) existan ordenadores cuánticos con miles de millones de cubits en un estado entrelazado invulnerable a la decoherencia durante unos segundos. Ahora bien, nadie puede ni soñar cual será la tecnología que lo posibilite. Hoy en día, dependiendo de la manera en que se cuenten los cubits, se han fabricado ordenadores cuánticos con muy pocos cubits. El algoritmo de Peter Shor ha sido implementado con 4 cubits (con tecnologías de trampas de iones y con arquitecturas fotónicas). También se ha implemento con tecnología NMR (aunque no es el algoritmo original sino una versión incoherente) con 7 cubits. Se han logrado estados entrelazados GHZ de hasta 12 cubits. Etc., etc. Grandes logros, para unos, parcos para otros.
Fuente: Francis (th)E mule Science’s News
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Enlaces relacionados:
– Actualidad informática: Ordenadores cuánticos
– Nuevo material que supone avance en la computación cuántica
Publicado en Nature Physics: Demostración experimental de un gato de Schrödinger con 10 cubits
Resultados experimentales para los estados tipo gato de Schrödinger con 10 cubits obtenidos con 5 fotones hiperentrelazados. (C) Nature Physics
Lograr estados entrelazados de fotones es más difícil conforme el número de partículas crece, siendo el récord actual de sólo 6 fotones entrelazados. Utilizando dos grados de libertad, la polarización y el momento, es posible crear estados con 10 cubits entrelazados utilizando solamente 5 fotones. Estos estados hiperentrelazados han permitido la demostración experimental, por primera vez, de un estado tipo gato de Schrödinger de 10 cubits [1]. Un nuevo récord para los investigadores que ya lograron en 2007 demostrar este tipo de estados con 6 fotones y 6 cubits [2]. El récord anterior, un estado gato de Schrödinger con 8 cubits, se había obtenido con otra tecnología, el uso de iones atrapados [3]. La tecnología de los computadores cuánticos fotónicos avanza con paso firme y las técnicas de hiperentrelazamiento, en las que se entrelazan múltiples grados de libertad de un sistema cuántico, prometen futuros incrementos en la dimensionalidad del espacio de Hilbert de estados cuánticos en los próximos años. Ya se logró, gracias a la llamada tomografía de estados fotónicos, un espacio de Hilbert de dimensión 144 utilizando 4 detectores y 36 estados cuánticos medibles, aunque con sólo 2 fotones hiperentrelazados (144 = 4×36 = 4×2×2×3×3) [4]. Lo dicho en varias ocasiones en este blog, la tecnología de los ordenadores cuánticos avanza, lenta pero segura.
[1] Wei-Bo Gao et al. “Experimental demonstration of a hyper-entangled ten-qubit Schrödinger cat state,” Nature Physics, Published online: 14 March 2010 [ArXiv preprint gratis].
[2] Chao-Yang Lu et al. “Experimental entanglement of six photons in graph states,” Nature Physics 3: 91–95, 1 February 2007 [ArXiv preprint gratis].
[3] H. Häffner et al. “Scalable multiparticle entanglement of trapped ions,” Nature 438: 643-646, 1 December 2005 [ArXiv preprint gratis].
[4] Julio T. Barreiro et al. “Generation of Hyperentangled Photon Pairs,” Phys. Rev. Lett. 95: 260501, 2005 [ArXiv preprint gratis].
Algoritmo cuántico de búsqueda
Google acaba de demostrar lo que se conoce como un algoritmo de búsqueda cuántico que es capaz de trabajar de manera altamente eficiente en comparación con los algoritmos de búsqueda tradicionales en servidores y ordenadores. Si bien una búsqueda puede necesitar 500.000 intentos con un algoritmo tradicional, el utilizar el algoritmo cuánto reduce el tiempo de búsqueda, ya que sólo necesitaría 1.000. Eso viene a ser 500 veces más eficiente que la tecnología que usamos a día de hoy.
La computación cuántica lleva varios años dando que hablar. La ventaja de que la información pueda almacenarse en qubits (bits cuánticos) que pueden representar ambos estados 0 y 1 al mismo tiempo hace que el proceso y el almacenamiento sea mucho más eficiente. Como ejemplo, Google ha comentado que un ordenador tradicional, necesitaría 500.000 pruebas para encontrar una bola escondida en 1 cajón de un millón. Sin embargo, un ordenador cuántico sólo necesitaría mirar en 1.000 cajones gracias a lo que se conoce como algoritmo Grover.
Google ha estado utilizando un ordenador cuántico creado por la compañía canadiense D-Wave. En palabras de la compañía de Mountain View, gracias a la aplicación de un algoritmo creado en el MIT (algoritmo adiabático cuántico), el equipo puede ordenar y seleccionar imágenes de entre 20.000 ejemplos más rápido que cualquier programa corriendo en un datacenter de Google hoy día.
Fuente: muycomputer.com
Biología cuántica y computación cuántica adiabática en la fotosíntesis a temperatura ambiente
La física cuántica parece la parte de la física más alejada de la biología, ya que la coherencia cuántica parece poco importante en macromoléculas bioquímicas. Sin embargo, el estudio de la fotosíntesis en algas indica que su alta eficiencia es debida al uso de la coherencia cuántica. Por primera vez, dicho fenómeno ha sido observado experimentalmente a temperatura ambiente (antes se había observado por debajo de 77 K). La proteínas fotosintéticas que absorben fotones solares y excitan electrones en moléculas de clorofila actúan como un computador cuántico. Elisabetta Collini et al. han investigado dos tipos de moléculas captadoras de luz solar (antenas) que han excitado usando un par de pulsos láser ultracortos (de 25 fs, femtosegundos) creando una superposición cuántica de sus estados electrónicos excitados, de sus funciones de onda cuánticas. Un tercer pulso láser induce la emisión de un fotón adicional (llamado “eco”) que permite la medida precisa de la evolución del sistema (el método experimental se denomina espectroscopía con fotón-eco en 2D). Las oscilaciones de estos estados excitados observadas corresponden a lo esperado según las simulaciones por ordenador de la mecánica cuántica de este proceso. Más aún, se ha observado que los estados cuánticos coherentes tienen una vida mucho más larga de lo esperado (más de 400 fs). Las algas logran evitar la decoherencia del estado cuántico (que daría una vida media menor de 100 fs) gracias a ciertos enlaces covalentes en las moléculas que actúan como antenas. El problema de optimizar la distribución de la energía solar entre un grupo de moléculas de clorofila evitando los posibles mínimos de energía que degradarían su eficiencia es resuelto en las algas fotosintéticas gracias a un proceso cuántico, una optimización cuántica, que actúa como un ordenador cuántico adiabático. En resumen, un gran artículo que nos indica que los estados cuánticos coherentes en las moléculas fotosintéticas son uno de los grandes responsables de la gran eficiencia energética de la fotosíntesis en algas. Nos lo cuentan Rienk van Grondelle, Vladimir I. Novoderezhkin, “Photosynthesis: Quantum design for a light trap,”News and Views, Nature 463: 614-615, 4 February 2010, haciéndose eco del artículo técnico de Elisabetta Collini et al., “Coherently wired light-harvesting in photosynthetic marine algae at ambient temperature,” Nature 463, 644-647, 4 February 2010.
Los interesados en más información pueden recurrir a Brandon Keim, “Everywhere in a Flash: The Quantum Physics of Photosynthesis,” Wired Science, February 2, 2010; “Scientists find quantum mechanics at work in photosynthesis,” PhysOrg.com, February 3, 2010; Laura Sanders, “Algae use quantum trick to harvest light. Study detects predicted wavelike properties during photosynthesis,” ScienceNews, February 3, 2010; y “Quantum Mechanics at Work in Photosynthesis: Algae Familiar With These Processes for Nearly Two Billion Years,” ScienceDaily, Feb. 3, 2010.
Un ordenador cuántico calcula los niveles atómicos de la molécula de hidrógeno con 20 bits de precisión
El cálculo exacto de las propiedades de moléculas en química cuántica requiere el uso de supercomputadores y está limitado a moléculas pequeñas, ya que el coste computacional crece exponencialmente con el número de átomos y el número de estados cuánticos posibles para cada átomo. Los computadores cuánticos analógicos permiten simular sistemas cuánticos generales y pueden ser aplicados a la resolución de problemas en química cuántica. Cada átomo y cada uno de sus estados requiere como mínimo un cubit. La molécula más sencilla es la de hidrógeno y su simulación más sencilla requiere considerar dos átomos y dos estados por átomo, luego requiere al menos cuatro cubits. El mexicano Alán Aspuru-Guzik y sus colaboradores han logrado por primera vez la simulación de los niveles de energía de la molécula de hidrógeno mediante un ordenador cuántico fotónico de cuatro cubits y un conjunto de puertas cuánticas. Mediante un conversor analógico-digital cuántico han logrado obtener los niveles de energía del hidrógeno con 20 bits de precisión (unos seis dígitos decimales de precisión). Por ahora sólo es una prueba de concepto, ya que la figura que abre esta entrada, espectacular donde las haya, ha requerido más de 100 horas de cómputo del ordenador óptico (tu ordenador clásico la obtendría en menos de unos milisegundos). Aún así, se trata de un gran avance en computación cuántica y un artículo que recibirá un gran número de citas en los próximos años. El artículo técnico es Benjamin P. Lanyon, James D. Whitfield, Geoff G. Gillet, Michael E. Goggin, Marcelo P. Almeida, Ivan Kassal, Jacob D. Biamonte, Masoud Mohseni, Ben J. Powell, Marco Barbieri, Alán Aspuru-Guzik, Andrew G. White, “Towards quantum chemistry on a quantum computer,” Nature Chemistry, Published online: 10 January 2010 [ArXiv preprint]. Se han hecho eco de esta noticia muchos foros, entre ellos nextbigfuture.com, sciencedaily.com, internetchemistry.com, y newscientist.com.
Los interesados en saber más sobre el uso de computadoras cuánticas en química cuántica disfrutarán del artículo de Carlos Amador Bedolla y Alán Aspuru Guzik, “Cuántica por Cuántica: química cuántica con computadoras cuánticas,” Educación Química, Julio 2008, que se puede descargar gratuitamente (enlace megaupload.com) gracias a Alejandro Díaz-Caro, “Química Cuántica con Computadoras Cuánticas por Carlos Amador-Bedolla y Alán Aspuru-Guzik,”Computación Cuántica, 5 de octubre de 2009. Los interesados en la computación cuántica en español disfrutarán con este blog de Danny y Alejandro. El artículo de Carlos y Alán utiliza palabras como “intrincamiento” (por entrelazamiento) poco usadas en español, pero está muy bien y se lee bastante fácil (está dirigido a profesores de química de secundaria). El artículo explica muy bien cómo un computador cuántico puede calcular los niveles atómicos de una molécula utilizando el algoritmo cuántico de estimación de fase, que permite digitalizar (en binario, dígito a dígito) el valor analógico de la fase de una función de onda que ha sufrido la evolución unitaria del hamiltoniano que modela la molécula estudiada. En la figura que abre esta entrada, el diagrama de barras corresponde a la cuenta del número de fotones que representa cada valor de cada uno de los 20 cubits. El celeste representa el “0? y el azul marino el “1? (¿por qué crees que el último cubit tiene un valor “o” tan “pobre”?).
Calcular los primeros niveles de energía de la molécula del hidrógeno no parece un gran logro. Todos los que han estudiado química cuántica han realizado el cálculo por el método de Hartree-Fock, seguramente sólo hasta primer orden. Los métodos más modernos se basan en funciones gaussianas correlacionadas y mediante ordenador permiten considerar miles de términos. De esta forma se pueden obtener hasta 30 dígitos exactos para los niveles de energía de la molécula del hidrógeno (o del helio), por supuesto, usando aritmética cuádruple y supercomputadores (estos cálculos tardarían meses en tu ordenador de sobremesa). Los interesados en los detalles de este tipo de cálculos disfrutarán del artículo de Wojciech Cencek, Krzysztof Szalewicz, “Ultra-high accuracy calculations for hydrogen molecule and helium dimer,” International Journal of Quantum Chemistry 108: 2191-2198, 27 May 2008.
La extensión del trabajo de Alán Aspuru-Guzik y colaboradores a moléculas más grandes que el hidrógeno encuentra un gran número de problemas. Han usado sólo 4 cubits, cada uno representa una función base (un posible estado de un átomo). Si hay N átomos y cada uno puede estar en M estados, se necesitarán NM cubits. Además de los cubits se necesitan una serie de puertas lógicas para simular la evolución de la molécula. Sin tener en cuenta ningún tipo de técnica de corrección de errores, se necesitarán del orden de (NM)5 puertas. Un número enorme para una molécula con gran número de átomos. Sin embargo, dicho número se puede reducir si se utiliza una técnica modular iterativa desarrollada por los autores de este trabajo (una especie de bucle). Su simulación con 4 cubits ha requerido un número efectivo de 522 puertas, aunque han implementado físicamente sólo unas pocas. El gran problema obviamente es aumentar el número de cubits (sin que la decoherencia destruya el cálculo antes de acabar). Para haceros una idea, los autores estiman que una simulación precisa de una molécula requerirá considerar unos 30 estados por átomo (o sea 30 cubits por átomo), luego aplicar su algoritmo al fulereno C60requerirá unos 1800 cubits. Todavía no podemos soñar en lograrlo en las próximas décadas.
Fuente: Francis (th)E mule Science’s News
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– El ordenador cuántico puede tardar 50 años en desarrollarse
Primer ordenador cuántico universal programable
El primer ordenador cuántico programable ha sido puesto en marcha. Pero los programas de prueba han revelado que quedan muchos obstáculos por salvar hasta que el dispositivo pueda estar listo para el trabajo real.
Anteriormente este año, un equipo en el National Institute of Standards and Technology en Boulder, Colorado construyó un ordenador cuántico capaz de procesar dos bits cuánticos o qubits. Los qubits almacenan más información que el simple “on” y “off” de los bits convencionales, por lo que un ordenador cuántico sería excelente en tareas como el criptoanálisis.
Tal y como sucede en un ordenador clásico, una serie de puertas lógicas procesan la información -aunque aquí las puertas lógicas son cuánticas.
Por ejemplo, una simple puerta de 1 qubit podría cambiar de “uno” a “cero” y viceversa.
afirma David Hanneke, miembro del equipo. Pero al contrario que las puertas lógicas físicas de un ordenador clásico, las puertas lógicas cuánticas usadas en el dispositivo creado por el equipo están codificadas en pulsos láser.
Triquiñuela lógica.
El dispositivo experimental utiliza iones de berilio para almacenar los qubits en el sentido de que rotan mientras el pulso láser de las puertas cuánticas lleva a cabo operaciones lógicas simples en los qubits. El truco para hacer una puerta lógica cuántica está en diseñar una serie de pulsos láser capaces de manipular los iones de berilio para usarlos en el procesamiento de la información. Entonces otro láser lee los resultados de los cálculos.
Una vez hayamos demostrado que podemos combinar satisfactoriamente muchos componentes de este tipo, nos preguntaremos: ¿qué podemos hacer con esto?
dice Hanneke. Encontraron su respuesta en la teoría computacional cuántica.
Uno de los resultados más interesantes que apareció recientemente sobre la información cuántica fue que puedes hacer cualquier operación cuántica en un número arbitrario de qubits utilizando sólo puertas lógicas de qubits simples o dobles.
dice Hanneke. Aunque ya se han construido puertas de uno y dos qubits y usadas para llevar a cabo algoritmos específicos, nadie ha sido capaz de construir un dispositivo capaz de realizar cualquier rutina cuántica posible. Hasta hoy.
Posibilidades ilimitadas.
En el corazón del dispositivo se encuentra una oblea de aluminio con un patrón de oro que contiene una pequeña trampa electromagnética de 200 micras, dentro de la cual el equipo dispuso cuatro iones – dos de magnesio dos de berilio. Los iones de magnesio actúan a modo de refrigerante, eliminando cualquier vibración indeseada de la cadena de iones y manteniendo estabilizado el dispositivo.
Hay infinitas posibilidades para la operación de dos qubits, así que el equipo eligió una selección aleatoria de 160 para demostrar la universalidad del procesador. Cada operación implica utilizar los dos qubits con 31 puertas cuánticas diferentes codificadas en pulsos láser. La mayoría fueron puertas qubit simples, y el pulso necesitado para interactuar con sólo uno de los iones, pero un número reducido requirió el uso de las puertas dobles para “comunicarse” con ambos iones.
Controlando el voltaje en los electrodos de oro de la trampa, el equipo pudo acoplar los iones cuando hace falta una puerta qubit simple y volverlos a acoplar cuando son necesarias las puertas dobles para determinadas operaciones.
No es perfecto
El equipo ejecutó cada uno de los 160 programas 900 veces. Comparando los resultados con las predicciones teóricas fueron capaces de mostrar que el procesador trabajó tal y como estaba planeado. Pero sólo con una precisión del 79%, dice Hanneke.
Cada puerta es precisa en más del 90%, pero cuando las juntas, el conjunto global cae hasta un 79% para una operación dada.
afirma. Esto es debido a que cada uno de los pulsos láser que actúa como puertas varía ligeramente en intensidad.
No son pulsos cuadrados (que cambien de ON a OFF bruscamente) sino que fluctúan.
dice. Y el rayo además tiene que partirse, reflejarse y manipularse de cierta manera antes de utilizarlo, lo cual añade más errores.
Estos errores pueden afectar a los resultados de cálculos más extensos. La fidelidad necesita aumentarse hasta el 99.99% antes de que pueda ser un componente funcional de un ordenador cuántico. Esto se podría hacer mejorando la estabilidad del láser y reduciendo los errores del hardware óptico, dice el equipo.
Si llegamos a esos niveles de precisión, el nuevo chip podría convertirse en una parte integral de un ordenador cuántico práctico. Si tienes una tarea simple y repetitiva puede haber una parte dedicada (del procesador) para hacerla. Pero necesitas partes capaces de hacer de todo. Esto es sólo un dispositivo.
Traducción libre de First universal programmable quantum computer unveiled de New Scientist.
También en PhysOrg.
Francis comentó en su día el desarrollo del primer circuito de dos qubits.
Fuente: migui
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El ordenador cuántico puede tardar 50 años en desarrollarse
Entrevista a Juan Ignacio Cirac
Trabaja entre láseres y complicadas lentes. A sus 44 años ya tiene el Príncipe de Asturias y se dice que será el primer Nobel español de Física. Incluso la ministra Garmendia lo ha vaticinado. Con asombrosa modestia, asegura que lo que le motiva es la investigación diaria.
Sólo unas decenas de científicos comprenden el alcance de la investigación de Juan Ignacio Cirac. Este físico español es el director del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Garching (Alemania). Buena parte de su tiempo lo dedica a construir los primeros prototipos del ordenador del futuro.
Pregunta. ¿Qué es la computación cuántica?
Respuesta. Es una rama nueva de la ciencia que intenta aplicar al cálculo con ordenadores las leyes de la física cuántica, que gobierna el mundo microscópico. Los ordenadores actuales funcionan basados en las leyes de la física clásica. Queremos fabricar ordenadores que puedan hacer cosas más potentes, más rápidas, más eficientes y más seguras.
P. ¿Qué propiedades tendrá este ordenador?
R. Todavía no lo sabemos. En la mayoría de los servicios personales, los ordenadores actuales ya son completos. Entonces, un ordenador cuántico, por el hecho de ir más rápido, tampoco cambiaría nuestras vidas. En cambio, esta tecnología puede ser relevante para los ordenadores de supercomputación, máquinas de grandes dimensiones que hacen cálculos muy complicados.
P. Una de las ventajas de este tipo de ordenadores es que los piratas informáticos no tendrán alternativa…
R. Podemos hacer que dos partículas intercambien información sin que pase por ningún sitio, sin que se envíe nada de una a otra. La física cuántica permite que la información desaparezca de un sitio y aparezca en otro sin pasar por en medio. Por ejemplo, los hackers que estén mirando un correo electrónico no podrán hacer nada.
P. ¿Y se podrán proteger los mensajes?
R. Claro. Como no pasa información de un sitio a otro se podrán encriptar.
P. ¿Existe algún calendario para comercializar estos sistemas?
R. Algunas empresas empiezan a vender sistemas de comunicación segura para cortas distancias. Pero su éxito también requiere tiempo, porque los equipos son muy caros y no existe una necesidad aún para ellos. Hasta que no tengamos la nueva generación de ordenadores cuánticos las criptografías que utilizamos actualmente ya son suficientes. Con todo, hay empresas que venden sistemas criptográficos cuánticos, sistemas de generador con números aleatorios, cosas de este estilo. En cualquier caso, los ordenadores cuánticos tardarán mucho tiempo en desarrollarse, dependiendo de la tecnología. Pueden incluso tardar 50 años. Pero a los que hacemos investigación básica las aplicaciones no nos preocupan, porque la historia siempre ha dicho que lo que habíamos imaginado como aplicación más importante al final es residual.
P. ¿El Premio Nobel es un objetivo?
R. Me siento muy honrado de que la gente hable de esto, pero la verdad es que no es realista. Los criterios que se fijan para dar el Premio Nobel son que la investigación haya tenido un impacto social importante, como el descubrimiento del origen del Universo, o algo así. Yo creo que mi trabajo y el de otros científicos de mi campo está teniendo un impacto exclusivamente científico, por lo que no es tiempo de hablar de Nobel.
Fuente: MADRID+D
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