En un desarrollo innovador, investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) han demostrado con éxito múltiples métodos para codificar información cuántica utilizando silicio. Al aprovechar los estados cuánticos de un solo átomo de antimonio incrustado en un chip de silicio, los ingenieros han abierto nuevas vías para diseñar chips cuánticos más flexibles y eficientes.
Tradicionalmente, la información cuántica se ha codificado utilizando qubits, la unidad básica de información cuántica. Sin embargo, este enfoque implica fabricar y acoplar múltiples qubits para lograr el mismo número de estados cuánticos. Con su reciente avance, el equipo de la UNSW ha demostrado cómo es posible codificar la información cuántica de cuatro maneras distintas dentro de un solo átomo de antimonio, evitando la necesidad de múltiples qubits.
La autora principal Irene Fernández de Fuentes explicó que este hito se construyó sobre más de una década de investigación en métodos de control cuántico. Al aprovechar las propiedades únicas del antimonio, como sus ocho estados cuánticos distintos en el núcleo y un electrón con dos estados cuánticos, los investigadores demostraron que todos estos métodos podrían lograrse dentro de un solo átomo.
Las implicaciones de este logro son monumentales. Los desafíos de operar decenas de millones de unidades de cómputo cuántico en un espacio limitado en un chip cuántico de silicio podrían superarse. En un futuro próximo, las computadoras cuánticas equipadas con millones, si no miles de millones, de qubits trabajando en conjunto podrían realizar cálculos y simulaciones que actualmente son inimaginables. La densidad pura de la información que la computación cuántica puede manejar promete revolucionar varios campos, incluyendo la criptografía, la optimización y la ciencia de materiales.
El Profesor Scientia Andrea Morello, quien guió la investigación, enfatizó la importancia de invertir en esta tecnología a pesar de su complejidad inherente y su menor velocidad. El equipo de la UNSW ahora se enfocará en utilizar la vasta capacidad computacional del átomo de antimonio para llevar a cabo operaciones cuánticas sofisticadas que superen las capacidades de los simples qubits.
Con cada nuevo avance, la computación cuántica se acerca más a transformar nuestro mundo. Las posibilidades son infinitas, y el trabajo innovador en la UNSW nos acerca un paso más a desbloquear todo el potencial de este emocionante campo.
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