Computación cuántica usando chips de silicio

Un equipo de ingenieros ha demostrado, con la puntuación más alta obtenida hasta ahora, que se puede escribir y manipular una versión cuántica de código de ordenador usando dos bits cuánticos en un microchip de silicio. El avance elimina las dudas que buena parte de la comunidad científica venía arrastrando sobre si tales operaciones se podrían llevar a cabo de forma lo bastante fiable como para permitir hacer realidad a una computadora cuántica plenamente funcional y de suficiente potencia de cálculo.

Este alentador resultado lo ha obtenido el equipo internacional de Andrea Morello, Stephanie Simmons y Juan Pablo Dehollain, de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Australia.

El código cuántico escrito en la UNSW está construido sobre la base del fenómeno llamado entrelazamiento cuántico, que permite efectos aparentemente contrarios a la lógica, como que la medición de una partícula afecte instantáneamente a otra, incluso si se encuentran en extremos opuestos del universo.

Este efecto es famoso por haber desconcertado a algunos de los pensadores más brillantes en este campo, incluyendo a Albert Einstein, quien la llamó “acción fantasmal a distancia”. Einstein era escéptico al respecto del entrelazamiento, porque parece contradecir los principios de “localidad”, que indican que los objetos no pueden ser influidos de forma instantánea desde una gran distancia.

El líder del proyecto, Andrea Morello (izquierda) con Stephanie Simmons (medio) y Juan Pablo Dehollain, también miembros principales del equipo, en el laboratorio de la UNSW donde se llevaron a cabo los experimentos. (Foto: Paul Henderson-Kelly/UNSW)

En un ordenador normal, usando dos bits, uno podría escribir cuatro posibles palabras de código: 00, 01, 10 y 11. En un ordenador cuántico, en cambio, podría también escribir y usar “superposiciones” de las palabras de código clásicas, tales como (01 + 10) y (00 + 11). Esto precisa la creación de entrelazamiento cuántico entre dos partículas.

Estos códigos son perfectamente legítimos en un ordenador cuántico, pero no existen en uno clásico. Esta es, en cierto sentido, la razón por la que las computadoras cuánticas pueden ser mucho más potentes: con el mismo número de bits, permiten escribir un código informático que contenga muchas más palabras, y es factible usar esas palabras extra para ejecutar un algoritmo diferente que alcance el resultado en un número de pasos más pequeño.