COMPUTADORA CUÁNTICA CON LUZ LÁSER ALCANZA VELOCIDADES NUNCA VISTAS

Nature, 3 de diciembre de 2020

Computadora fotónica más rápida hasta la fecha.Crédito: Hansen Zhong    

    Un equipo en China dice haber hecho la primera demostración definitiva de "ventaja cuántica", explotando el funcionamiento contraintuitivo de la mecánica cuántica para realizar cálculos que serían prohibitivamente lentos en las computadoras clásicas.

     Han utilizado rayos de luz láser para realizar un cálculo que se ha demostrado matemáticamente que es prácticamente imposible en computadoras normales. El equipo logró en pocos minutos lo que tomaría la mitad de la edad de la Tierra en las mejores supercomputadoras existentes. Al contrario de la primera demostración de una ventaja cuántica de Google, realizada el año pasado, su versión es prácticamente inexpugnable por cualquier computadora clásica. Los resultados aparecieron en Science el 3 de diciembre1. El equipo utilizó fotodetectores capaces de registrar fotones individuales para medir esa distribución, que de hecho codifica los cálculos que son tan difíciles de realizar de forma clásica.

      En la investigación se realizó el cálculo que llevaron a cabo, llamado problema de muestreo de bosones, no es solo un vehículo conveniente para demostrar la ventaja cuántica, sino que tiene aplicaciones prácticas potenciales en la teoría de grafos, la química cuántica y el aprendizaje automático.  

     Además de la velocidad, la nueva técnica tiene la siguiente ventaja: Una computadora cuántica puede eludir el cálculo de la fuerza bruta simulando el proceso cuántico directamente, lo que permite que los bosones interfieran y muestreen la distribución resultante. Para hacer esto, Pan y sus colegas optaron por utilizar fotones como qubits. Llevaron a cabo la tarea en una computadora cuántica fotónica que trabaja a temperatura ambiente.

     Hay que añadir que con esta nueva computación cuántica se está más cerca de estudiar grandes problemas estudiados con la inteligencia artrificial, los desafíos en estudio de biomoléculas y descubrimiento de nuevosmedicamentos, y afrontar grandes problemas de la matemática aún sin resolver.

Referencia

Zhong, H.-S. et al. Science https://doi.org/10.1126/science.abe8770 (2020).