La descripción de este procesador fotónico cuántico, llamado Borealis, se publica en la revista Nature y sus responsables aseguran que se trata del mayor experimento fotónico de ventaja cuántica.
Las computadoras cuánticas, aún en experimentación, están basadas en bits cuánticos, pero también pueden usar fotones, partícula mínima de energía luminosa. Ahora, científicos han logrado avances para completar en solo 36 microsegundos una tarea que los clásicos tardarían casi 9.000 años.
La descripción de este procesador fotónico cuántico, llamado Borealis, se publica en la revista Nature y sus responsables aseguran que se trata del mayor experimento fotónico de ventaja cuántica.
Este sistema presenta mejoras respecto a los dispositivos fotónicos demostrados anteriormente y puede representar un paso importante hacia la creación de máquinas cuánticas, resume el equipo científico de Jonathan Lavoie.
Hasta la fecha, solo un pequeño número de experimentos han informado de este logro, sobre todo en aquellos modelos basados en bits cuánticos. En 2019 Google aseguró haber logrado la supremacía cuántica, lo que fue puesto en duda por IBM.
Ahora se publica la demostración de esta ventaja en un procesador con fotones y un enfoque para demostrar el llamado muestreo de bosones: el fotón es un ejemplo de bosón, una partícula elemental.
Este muestreo es un cálculo que se realiza en un circuito por el que viajan los fotones, con una serie de entradas y salidas y una red de espejos y lentes fijas, entre otro instrumental óptico cuántico.
En realidad, el cálculo consiste en establecer a partir de unos parámetros cuántos fotones terminan, por los cambios que se producen en el interior del circuito, en un carril de salida determinado y no en otro.
Estas transformaciones pueden estar provocadas, por ejemplo, por los divisores de haz que hacen que exista una cierta probabilidad de que los fotones cambien de carril en el circuito, consiguiendo su redistribución en la salida.
Cálculos de alta complejidad
Y aunque parezca simple, hace años se demostró que hacer este cálculo -saber cuántos fotones hay en un carril determinado de salida- de manera rápida en máquinas convencionales no es posible.
Y es que existe un umbral de fotones por encima del cual las computadoras clásicas no son capaces de realizar el cálculo en un tiempo razonable.
En el estudio de Nature el equipo consiguió el muestreo de bosones más grande hasta la fecha, con 216 carriles (125 fotones de media) y un cálculo en tiempo récord: 0,000036 segundos.
“Los resultados han de enmarcarse en la carrera por demostrar la supremacía cuántica”, resume el físico, quien destaca que el sistema podría programarse fácilmente para generar determinados estados “con los que es sabido que se puede realizar computación cuántica universal”, comentó uno de los participantes.
con información de: Versión Final