Físicos alemanes construyen nuevo tipo de computadora cuántica
Unos físicos alemanes consiguieron entrelazar cuánticamente más de una docena de fotones de forma eficiente y predefinida. El logro establece las bases para un nuevo tipo de ordenador cuántico.
Los fenómenos del mundo cuántico, tan exóticos que a menudo parecen imposibles desde la perspectiva del mundo cotidiano común, pueden, sin embargo, ser aprovechados para aplicaciones prácticas con tecnología actual o que ya está siendo desarrollada. Por ejemplo, el entrelazamiento cuántico: una conexión cuántica entre partículas que las une de una forma extraña, incluso si se separan hasta distancias colosales.
Puede utilizarse, por ejemplo, en una computadora cuántica, una máquina que, a diferencia de un ordenador convencional, puede realizar numerosas operaciones matemáticas simultáneamente. Sin embargo, para emplear un ordenador cuántico de forma provechosa, una gran cantidad de partículas entrelazadas cuánticamente deben trabajar juntas. Solo de este modo se conseguirá una cantidad lo bastante grande de bits cuánticos o qubits.
Los fotones, las partículas de la luz, son especialmente adecuados para servir de qubits, porque son robustos por naturaleza y fáciles de manipular.
Today in @Nature: Entangled photons tailor-made – Physicists at MPQ have managed to entangle more than a dozen photons efficiently and in a defined way, thus creating a basis for a new type of quantum computer. https://t.co/O69UTOrs8M pic.twitter.com/sRs5lqXPII
— Max Planck Institute of Quantum Optics (@MPI_Quantum) August 25, 2022
El equipo de Philip Thomas, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Alemania, ha conseguido ahora dar un paso importante para que los fotones puedan emplearse de modo verdaderamente práctico en aplicaciones tecnológicas como la computación cuántica: por primera vez, el equipo generó hasta 14 fotones entrelazados cuánticamente de forma predefinida y con alta eficiencia.
La clave para conseguir este entrelazamiento cuántico a la carta y de alta precisión, fue que los investigadores utilizaron un solo átomo para emitir los fotones y entrelazarlos cuánticamente de una manera muy específica.
Para ello, los investigadores colocaron un átomo de rubidio en el centro de una cavidad óptica, una especie de cámara de eco para las ondas electromagnéticas. Con una luz láser de una determinada frecuencia, se pudo actuar con precisión en el estado del átomo.
Mediante un pulso de control adicional, los investigadores también provocaron específicamente la emisión de un fotón entrelazado con el estado cuántico del átomo.
Repitieron este proceso varias veces y de una manera previamente determinada. Mientras, se manipuló el átomo de una manera determinada (en la jerga técnica, se giró). De este modo, se pudo crear una cadena de hasta 14 partículas de luz que se entrelazaron cuánticamente entre ellas por las rotaciones del átomo y que fueron llevadas al estado deseado.
Hasta donde saben Thomas y sus colegas, el conjunto de 14 partículas de luz interconectadas es la mayor cantidad de fotones entrelazados cuánticamente que se ha generado en un laboratorio hasta ahora.
VTV/CC/EMPG
Fuente: NCYT
