Investigadores de la Universidad Bar-Ilan, en Israel, desarrollaron una tecnología que mejora los dispositivos de computación cuántica, en un avance que consideraron «un hito» en la creación de procesadores de este tipo «más grandes y confiables».
En colaboración con el Centro de Investigación Cuántica de Abu Dhabi, en los Emiratos Árabes Unidos (EAU), los investigadores están logrando importantes avances en este revolucionario tipo de computación al mejorar el rendimiento de los qubits superconductores.
Para empezar, hay que dejar en claro que la computación cuántica está abriendo puertas insospechadas en el mundo de la informática y de la ciencia en general: un ordenador de este tipo aprovecha fenómenos mecánicos cuánticos.
Esa rama de la física estudia la naturaleza a escalas espaciales pequeñas, los sistemas atómicos, subatómicos y sus interacciones con la radiación electromagnética en términos de cantidades que se puedan observar.
Pasado a la informática, se trata de aplicar lo que se aprende en ese terreno a «cerebros electrónicos extraordinarios capaces de realizar en unos segundos tareas casi imposibles para una computadora clásica».
Superconductores
En general, esta nueva generación de «superordenadores» se para en los nuevos conocimientos de la mecánica cuántica «para superar las limitaciones de la informática clásica».

En teoría, explican los expertos, son computadoras que serían capaces de «almacenar muchísimos más estados por unidad de información y operar con algoritmos mucho más eficientes a nivel numérico».
Volviendo a los qubits, se conoce así a las unidades de computación básicas de un procesador cuántico superconductor.
Y el qubit mejorado, llamado qubit de flujo superconductor sintonizable, es un bucle superconductor del tamaño de una micra donde la corriente eléctrica puede fluir en sentido horario o antihorario, o en una superposición cuántica de ambas direcciones.
Cientos de qubits
Precisamente, para que se pueda concretar el potencial de velocidad de este nuevo tipo de ordenadores, las computadoras cuánticas necesitan operar varios cientos de qubits simultáneamente sin que interfieran entre sí sin querer.
Como tecnología alternativa a la que existe hoy en día en los procesadores cuánticos, los qubits de flujo superconductor brindan varias ventajas importantes: en primer lugar, son muy rápidos y confiables.
Además, puede ser más sencillo integrar muchos qubits de flujo en un procesador en comparación con la tecnología disponible actual, apuntaron los investigadores de la universidad israelí.
El doctor Michael Stern, del Departamento de Física de la Bar-Ilan, propuso una comparación con un piano para poder entender mejor las complejidades de este tipo de investigaciones y aplicaciones.
«Imagínese querer tocar una determinada nota en un piano, pero en realidad terminar tocando varias teclas juntas simultáneamente y sin darse cuenta porque la distancia entre las distintas teclas no es lo suficientemente grande», indicó.
Como las teclas de un piano
Stern agregó que «una de las principales ventajas de los qubits de flujo es que el ‘pianista’ siempre puede producir el sonido que quiere producir, gracias a una amplia separación entre las ‘teclas'».
«Pero, por supuesto, se necesita afinar las teclas del piano antes de tocar», concluyó el académico, quien publicó los detalles de esta capacidad adicional en un artículo en la revista Physical Review Applied junto a sus compañeros de equipo.
Siguiendo con la analogía del piano, la complicación tecnológica encontrada por los qubits de flujo hasta hace poco era una dificultad para controlar y cambiar su «tono». Era casi imposible cambiar la frecuencia de un qubit de flujo sin destruir su coherencia, destacaron los investigadores.
En el artículo de Physical Review Applied, los académicos «demostraron que no solo podían controlar la producción de los qubits, sino también cambiar activamente su frecuencia sin comprometer su rendimiento», aseguró el reporte de la universidad.
«Al igual que en una sinfonía, no basta con tener teclas que funcionen, sino también la capacidad de afinar y controlar las teclas de forma independiente para trabajar al unísono», completó Stern.