Intel invierte 50 millones de dólares para el desarrollo de la informática cuántica

Intel anuncia hoy una colaboración de 10 años con la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) y TNO, la Organización Holandesa para la Investigación Aplicada, cuyo objetivo es impulsar los avances en informática cuántica. Para lograrlo, Intel invertirá 50 millones de dólares y proporcionará importantes recursos de ingeniería, tanto en las instalaciones de TU Delft y TNO como en las de Intel, así como soporte técnico.
La informática cuántica promete resolver complejos problemas que a día de hoy son prácticamente insuperables, incluyendo complejas simulaciones como análisis financieros a gran escala y un desarrollo de fármacos más efectivo. La informática cuántica es un área de investigación que Intel ha estado explorando porque tiene el potencial de aumentar las capacidades de los ordenadores de alto rendimiento del futuro.
“Tardaremos, al menos, doce años en tener un ordenador cuántico plenamente operativo, pero los esfuerzos en investigación práctica y teórica que estamos anunciando hoy marcan un importante hito en el camino para acercarlo más a la realidad”, declara Mike Mayberry, vicepresidente de Intel y director general de Intel Labs.
El objetivo de Intel es ampliar la experiencia en física de la universidad y los diferentes esfuerzos en investigación sobre informática cuántica contribuyendo con su experiencia en la fabricación avanzada, electrónica y arquitectura.
Se cree que ninguna compañía u organización podrá, por sí sola, tener éxito en el camino hacia la informática cuántica avanzada. Por contra, las alianzas como ésta entre Intel y el instituto QuTech en Delft, y la colaboración de la industria ayudarán a hacer realidad la promesa de un tema tecnológicamente tan complejo.
“Se necesita experiencia en electrónica especializada junto con física avanzada para acercar la informática cuántica a la realidad”, declara Mayberry. “Aunque el desarrollo del bit cuántico (cubit) ha sido el eje central de la investigación de la informática cuántica hasta la fecha, se necesitará la electrónica a baja temperatura para conectar, controlar y medir múltiples cubits. Es aquí donde podemos contribuir. Nuestra colaboración con QuTech explorará los avances en informática cuántica que podrían influir en toda la industria”.
“De aquí a cinco o diez años, los avances en informática cuántica exigirán cada vez más la combinación de una ciencia de excelencia junto con la ingeniería de más alto nivel”, asegura Lieven Vandersypen, investigador principal en QuTech. “Para fabricar circuitos complejos que contengan un gran número de bits cuánticos, es imprescindible el conocimiento de la industria de semiconductores, y QuTech está encantado de asociarse con la compañía de semiconductores líder en el mundo”.
¿Qué es la informática cuántica?
Los ordenadores cuánticos  utilizan bits cuánticos (cubits), a diferencia de los ordenadores digitales, que están basados en transistores y necesitan que los datos sean codificados en dígitos binarios (bits). Estos cubits pueden existir en múltiples estadios de manera simultánea, ofreciendo el potencial de realizar un gran número de cálculos en paralelo, acelerando el tiempo de resolución.

El ordenador cuántico: cuando el qubit se coma al bit

"A lo largo de este tiempo me e preguntado ¿y si todo lo que creemos esta errado?..."

Por Mar Gulis (CSIC)

Ordenadores, discos duros, memorias, teléfonos inteligentes, tablets… Estamos acostumbrados a que los dispositivos informáticos sean cada vez más pequeños y potentes. Esta evolución ya fue descrita en los años 60 por Gordon Moore, uno de los fundadores de Intel, quien notó que el tamaño de estos dispositivos se reducía a la mitad cada 18 meses. De mantenerse esta tendencia, cosa que hasta ahora ha ocurrido en líneas generales, en pocos años habremos alcanzado la escala de las partículas atómicas.
El problema es que el comportamiento de estas partículas es muy distinto al que tienen los cuerpos en el mundo macroscópico, el que habitamos los seres humanos. Las poco intuitivas leyes que rigen el mundo de las partículas atómicas, definidas por la mecánica cuántica, nos obligan a transformar el modo en que transmitimos y procesamos la información. En la escala de los nanómetros, los electrones escapan de los canales por los que deben circular (efecto túnel) haciendo que los chips dejen de funcionar.

Sin embargo, lo que en principio se presenta como una desventaja abre un gran abanico de oportunidades, como la posibilidad de desarrollar ordenadores cuánticos con una capacidad de cálculo extraordinaria. La clave reside en utilizar uno de los fenómenos más desconcertantes del mundo cuántico, la superposición de estados, para sustituir la unidad mínima de información de la computación tradicional, el bit, por una nueva unidad con un potencial mucho mayor, el qubit o quantum bit. Aunque las implicaciones de este concepto son muy serias, el término fue acuñado de forma jocosa por su similitud fonética con el cubit inglés: el codo, una unidad de medida en desuso.

Vayamos por partes. Según la mecánica cuántica todas las partículas atómicas pueden estar en varios estados a la vez. Es la acción de medir algún parámetro (velocidad, posición, etc.) la que rompe la superposición y lleva a la manifestación de un estado determinado. Inspirados en la famosa paradoja de Schrödinger, podríamos decir que un gato cuántico encerrado en una habitación hermética junto a una trampa mortal, está vivo y muerto al mismo tiempo hasta que se abre la puerta del recinto. El acto de abrir la habitación –la observación o medida– es lo que hace que el gato asuma uno de los dos estados posibles: vivo o muerto.

Algo similar puede ocurrir con ciertos parámetros de las partículas cuánticas: aunque se encuentran en una superposición de estados, en el momento de la medición solo pueden adoptar uno de entre dos posibles. Esto sucede en ciertas ocasiones con el nivel energético de los átomos, la polarización de los fotones o el espín de los electrones –la dirección en la que ‘giran’ sobre sí mismos–. En el caso del espín, por ejemplo, al medir solo podemos encontrarlo hacia arriba –digamos arbitrariamente que esto significa que gira en el sentido de las agujas del reloj– o hacia abajo –girando en sentido contrario–.

Pues bien, las partículas con estas propiedades se comportan como qubits. El físico del CSIC Salvador Miret explica que, “a diferencia de un bit, que representa un 0 o un 1, un qubit puede transmitir esos dos estados y una variedad ilimitada de estados intermedios o de superposición”. En otras palabras, mientras que con un bit solo podemos decir si el gato está vivo (0) o muerto (1), un qubit puede albergar el dato de que el gato está mitad vivo, mitad muerto; tres cuartos vivo, un cuarto muerto; o un 25,32% vivo y un 74,68% muerto… “Las posibilidades son infinitas porque los qubits no expresan magnitudes discretas, como los bits, sino continuas”, añade el investigador.
En consecuencia, el comportamiento de las combinaciones de bits y qubits también es muy diferente. Si con un bit podemos expresar dos estados (0 y 1), con dos podemos expresar cuatro (00, 01, 10 y 11) y con tres, ocho (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111). Por cada bit que añadamos a la cadena el número de posibilidades se incrementará de forma exponencial. Ahora bien, aunque el número de posibilidades puede llegar a ser enorme, siempre será finito.

Los grupos de qubits no solo permiten albergar una infinidad de valores sino que hacen que la capacidad de procesar información de forma simultánea crezca exponencialmente gracias a la superposición y al entrelazamiento cuánticos –también llamado correlación–. Teóricamente con un qubit podríamos hacer al menos dos operaciones paralelas; con dos, cuatro; con tres, ocho; y así sucesivamente. Esto supone una importante novedad con respecto a la informática tradicional, que hasta hace relativamente poco tiempo afrontaba las operaciones de modo lineal y no ofrece la misma capacidad de los qubits para trabajar de forma simultánea.

Imaginemos, por ejemplo, que queremos encontrar la salida a un enorme laberinto. La computación clásica tendría que procesar los distintos caminos uno por uno o en pequeños grupos hasta encontrarla, mientras que la computación cuántica nos permitiría probar miles de caminos en un solo segundo. Así, un ordenador cuántico de 30 qubits equivaldría a un procesador de 10 teraflops (10 millones de millones de operaciones por segundo), cuando los ordenadores actuales trabajan en el orden de los gigaflops (miles de millones de operaciones). Los investigadores estiman que con 60 bits cuánticos podría construirse un ordenador más potente que todos los ordenadores clásicos de la Tierra.

Llegados a este punto, es inevitable preguntarse por qué no existe aún el ordenador cuántico. La principal dificultad es lograr que las partículas interactúen entre ellas sin interferencias del entorno. La interacción no controlada con otras partículas destruye las propiedades cuánticas de las partículas haciendo que se rompa la coherencia (decoherencia) y que, entre otras cosas, abandonen la superposición de estados; por lo que resulta imposible obtener resultados que vayan más allá de lo que se conseguiría operando con bits.

Fuente: http://blogs.20minutos.es/ciencia-para-llevar-csic/2015/09/08/el-ordenador-cuantico-cuando-el-qubit-se-coma-al-bit/

En el mundo cuántico, hacia atrás no es lo mismo que hacia adelante

Consiguen que los fotones tarden más en recorrer un camino en un sentido que en otro

Científicos de Dinamarca han diseñado un sistema que permite emitir fotones que tardan más en recorrer un trayecto en un sentido que en otro. En uno de ellos interaccionan con un 'punto cuántico', o fuente de luz, y en el otro no. Esto tendrá aplicaciones en la computación cuántica, aseguran.

La tecnología cuántica basada en luz (fotones) tiene un gran potencial para la tecnología de la información radicalmente nueva basada en circuitos fotónicos. 

Hasta ahora, los fotones en circuitos fotónicos cuánticos se han comportado de la misma manera tanto si se movían hacia adelante como hacia atrás en un canal fotónico. Esto ha limitado la capacidad de controlar los fotones y por lo tanto de construir circuitos complejos para los ordenadores cuánticos fotónicos. 

Ahora investigadores del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) han descubierto un nuevo tipo de canales fotónicos, en el que atrás y adelante no son distancias iguales. Este sistema era un componente que faltaba para la construcción de circuitos fotónicos cuánticos a gran escala. Los resultados se publican en la revista científica Nature Nanotechnology. 

"El componente más pequeño de la luz es el fotón y los fotones son muy adecuados para llevar información. Un circuito cuántico basado en fotones podría contener mucha más información que lo que es posible con la tecnología informática actual y además la información no puede ser interceptada en el camino. Así que estamos trabajando para dar forma a la futura tecnología cuántica basada en la fotónica", explica Peter Lodahl, profesor y jefe del Grupo de Investigación en Fotónica Cuántica del Instituto Niels Bohr, en la nota de prensa de éste. 

Chips fotónicos 

Los investigadores han desarrollado un chip fotónico, en el que está incrustada una fuente de luz -un punto cuántico-. Emitiendo luz sobre el punto cuántico utilizando un láser, sus electrones se excitan, saltan de una órbita a otra y por lo tanto emiten un único fotón cada vez. 

La luz normalmente se emite en todas las direcciones, pero el chip fotónico se construye de manera que todos los fotones son enviados a través de un canal fotónico. Hasta ahora, todo bien. Pero el problema es que los fotones se envían en ambos sentidos por el canal fotónico y esto limita la eficiencia de la fuente de luz. Este es un problema que crece cuanto más grande y complejo se vuelve el circuito. 

"En nuestro trabajo para resolver el problema, hemos desarrollado un nuevo canal fotónico en el que podemos controlar los fotones para que sólo se envíen en un sentido. Es un nuevo descubrimiento fundamental", explica Lodahl.

Controlar el sentido 

Immo Söllner y Sahand Mahmoodian, dos investigadores postdoctorales del Grupo de Investigación en Fotónica Cuántica, han trabajado con la teoría y los experimentos. Explican que utilizan luz láser para excitar los electrones del punto cuántico, que saltan de una órbita a otra y por lo tanto emiten un solo fotón. 

Al controlar el espín de los electrones con un campo magnético, se puede obtener una emisión de luz totalmente diferente. Un fotón emitido desde un punto cuántico con un electrón "con spin hacia abajo" elige un sentido, mientras que el fotón emitido de un punto cuántico con un electrón "con spin hacia arriba" elige la dirección opuesta. 

Lo más emocionante de los nuevos canales de fotones quizás no es siquiera incluso que la dirección de la emisión de luz dependa del spin de los puntos cuánticos. También resulta que un fotón que entra desde un extremo del canal se comporta de manera diferente que un fotón que entra desde el otro extremo. 

Cuando los fotones se mueven en uno de los sentidos interactúan con el punto cuántico y esto ralentiza un poco al fotón, como si el fotón hubiera viajado un poco más lejos. En este sistema, adelante y atrás, por lo tanto ¡no son iguales distancias! Y las distancias desiguales no carecen de importancia, al contrario, son extremadamente importantes. 

"El fotón se retrasa un poco, ya que interactúa con el punto cuántico. Ahora tenemos una serie de nuevas oportunidades para controlar y diseñar la interacción entre un fotón y un punto cuántico, que es importante para el desarrollo de ordenadores cuánticos", explican Söllner y Mahmoodian. 

Fuentes de luz 

Søren Stobbe, que es profesor asociado del grupo de Cuántica Fotónica en el Instituto Niels Bohr, ha dirigido la producción de las nuevas fuentes de luz, en colaboración con el grupo de investigación del profesor Jin Dong Song, del Instituto Coreano de Tecnología, y añade que la nueva tecnología tiene la gran ventaja de que se basa en los mismos materiales semiconductores conocidos de la industria informática. Esto significa que el camino del laboratorio a la aplicación es el más corto posible, aunque los propios investigadores estiman que se requerirá una inversión significativa. 

"Podemos controlar el estado del punto cuántico y de ese modo determinar la dirección en la que el fotón es emitido y si la luz, que se mueve en una dirección o la otra, debe ser retardada. Esta es una nueva funcionalidad que tendrá algunas ventajas prácticas cuando empezamos la construcción de redes cuánticas, que se espera que tengan un gran potencial para el cálculo de problemas difíciles en química y tecnología de materiales. Por lo tanto, hemos patentado nuestro descubrimiento y estamos trabajando hacia la comercialización", dice Lodahl.

Referencia bibliográfica: Immo Söllner, Sahand Mahmoodian, Sofie Lindskov Hansen, Leonardo Midolo, Alisa Javadi, Gabija Kiršanskė, Tommaso Pregnolato, Haitham El-Ella, Eun Hye Lee, Jin Dong Song, Søren Stobbe, Peter Lodahl: Deterministic photon–emitter coupling in chiral photonic circuits. Nature Nanotechnology (2015). DOI: 10.1038/nnano.2015.159.

Crean nuevo algoritmo que haría viables los ordenadores basados en luz

Es una de las líneas de investigación más prometedoras de la computación: crear ordenadores que en lugar de utilizar cables para transmitir datos utilicen luz. Esto les haría consumir mucha menos energía a la vez que podrían transmitir más datos. Ahora, un equipo de investigadores de Stanford ha creado un algoritmo que nos acerca a ese sueño.

El mayor obstáculo para conseguir ordenadores que funcionen con luz es sustituir toda la circuitería y chips internos interconectados por cables por un sistema interconectado por luz. Una pieza clave en este problema son precisamente los llamados interconectores, estructuras microscópicas de silicio dentro de los chips que redirigen el flujo de datos de un punto a otro. Hasta ahora ha sido tremendamente complejo crear interconectores ópticos que funciones con luz. Un grupo de ingenieros de Stanford asegura haber dado con un método que elimina el problema.


Lideradas por la profesora de ingeniería eléctrica Jelena Vuckovic, el equipo ha desarrollado un algoritmo capaz de diseñar la forma de estos interconectores ópticos de silicio. Lo llaman “algoritmo de diseño inverso” porque hace justo eso: se especifica a un software qué función se quiere que ejecute el circuito óptico, y el algoritmo calcula cuál debería ser el diseño de la microscópica estructura de silicio para redirigir la luz correctamente y llevar a cabo la función.

Se explica bien en la imagen de arriba del todo: la estructura de silicio en el centro es la que se ha diseñado gracias al nuevo algoritmo. Es microscópica, del tamaño de una mota de polvo. Por la izquierda entra luz infrarroja. La forma interna del interconector redirige la luz creando dos frecuencias diferentes de luz hacia la derecha. Es, en esencia, la transmisión de datos mediante luz que podría replicarse dentro de un ordenador.

El avance, publicado en Nature Photonics, está aún en fase experimental, pero abre la puerta a una nueva era de computación. Y no solo para crear ordenadores más eficientes y de mayor capacidad. También para su utilización en telecomunicaciones y comunicaciones cuánticas seguras. Uno de los investigadores del proyecto, Alexander Piggott, cree que dada la tecnología actual de fabricación de chips, sería posible producir en masa sin problema estos interconectores ópticos. En otras palabras: los ordenadores a base de luz está un poco más cerca.

Fuente: http://news.stanford.edu/news/2015/may/switch-light-based-052715.html

Ya funciona el primer componente de la futura computadora cuántica rusa

Un grupo de investigadores del Laboratorio de Sistemas Cuánticos Artificiales (adscrito al Instituto de Física y Tecnología de Moscú —MIPT—), el Centro Cuántico Ruso, el Instituto de Acero y Aleaciones de Moscú, y el Instituto de Física de Estado Sólido, todas estas instituciones en Rusia, ha desarrollado el primer qubit superconductor ruso, el elemento principal de una futura computadora cuántica, de una clase de ordenadores que serán mucho más potentes que las supercomputadoras modernas.

Se espera que los bits cuánticos, o qubits, se conviertan en los elementos principales de futuras computadoras cuánticas que utilizarán los efectos de la física cuántica para cálculos que incluso los más potentes ordenadores modernos no pueden realizar. Las computadoras cuánticas deberían ayudar a la humanidad a efectuar el próximo gran salto de progreso en computación.

Los elementos de los ordenadores modernos pueden almacenar solo un bit de información a la vez: un 1 o un 0. Los qubits son objetos cuánticos que pueden encontrarse en la superposición de dos estados, es decir, que pueden codificar a la vez tanto 1 como 0, abriendo nuevas posibilidades a la hora de procesar información. Un ordenador que utilice miles de qubits podría superar fácilmente a las supercomputadoras más potentes en la resolución de una gran cantidad de problemas complejos que exigen una capacidad colosal de computación.

Los qubits pueden venir en la forma de átomos o electrones, con los datos codificados en sus espines (momentos magnéticos). Sin embargo, los qubits son extremadamente inestables cuando son expuestos a influencias externas, y su estado puede ser arruinado fácilmente por “ruidos” exteriores. Además, leer y grabar datos en ellos es muy complicado, como también lo son las “trampas” que se emplean para capturarlos y almacenarlos.

A principios de la pasada década, la comunidad científica determinó que es posible obtener “átomos artificiales” que siguen las leyes de la física cuántica pero que son mucho más fáciles de manipular. Uno de ellos, conocido como unión de Josephson, consiste en dos superconductores separados por una delgada capa dieléctrica, y, debido a los efectos cuánticos, los electrones pueden “escapar” a través del aislante.

Los qubits hechos de varias uniones de Josephson actúan como átomos. Uno de tales qubits ha sido creado por primera vez en Rusia por el citado equipo de científicos, encabezado por Oleg Astafyev.

Las comprobaciones y experimentos realizados en el nuevo qubit lo ratifican como un componente operativo y que resulta idóneo para la futura computadora cuántica hacia la cual se está trabajando.

Fuente http://mipt.ru/en/news/qubit_201505

Detección de errores cuánticos

La unidad más básica de información que una computadora típica puede comprender es un bit. Del mismo modo en que un haz de luz puede encenderse o apagarse, un bit puede tener uno solo de dos valores: “1” o “0”. Sin embargo, un bit cuántico (qubit) puede tener un valor de 1 o 0 así como ambos valores al mismo tiempo, lo cual se describe como superposición, y se denota simplemente como “0+1”. El signo de esta superposición es importante porque ambos estados, 0 y 1, tienen una relación de fase entre sí. Esta propiedad de superposición es lo que permite que las computadoras cuánticas elijan la solución correcta entre millones de posibilidades, con una velocidad muy superior a una computadora convencional.

En ese estado de superposición pueden ocurrir dos tipos de error: uno es un error bit-flip, que simplemente cambia un 0 por un 1 y viceversa. Esto es similar a los errores de inversión de bits clásicos, y trabajos anteriores han demostrado cómo detectar estos errores en qubits. Sin embargo, esto no basta para la corrección de errores cuánticos porque también pueden estar presentes los errores phase-flip, que cambian el signo de la relación de fase entre 0 y 1 en un estado de superposición. Ambos tipos de error deben ser detectados para que la corrección de errores cuánticos funcione correctamente.

La información cuántica es muy frágil, porque todas las tecnologías de qubit existentes pierden su información cuando interactúan con la materia y la radiación electromagnética. Los teóricos encontraron formas de preservar la información durante mucho más tiempo, al extender la información entre muchos qubits físicos. El “código de superficie” es el nombre técnico de un esquema específico de corrección de errores, que distribuye la información cuántica entre muchos qubits. Permite que solo las interacciones entre vecinos más cercanos codifiquen un qubit lógico, dotándolo de la estabilidad suficiente como para realizar operaciones sin errores.

El equipo de IBM Research usó una variedad de técnicas para medir los estados de dos qubits de síndrome (medición) independiente, cada uno de los cuales revela un aspecto de la información cuántica almacenada en dos qubits adicionales (llamados qubits de datos, o código). Específicamente, un qubit de síndrome reveló si ocurrió un error bit-flip debido a alguno de los dos qubits de código, mientras que el otro qubit de síndrome reveló si ocurrió un error phase-flip. Determinar la información cuántica conjunta en los qubits de código es un paso esencial para la corrección de errores cuánticos porque la medición directa de los códigos qubits permite destruir la información contenida en ellos.

Como estos qubits pueden ser diseñados y fabricados usando técnicas de fabricación de silicio estándares, IBM anticipa que una vez que un puñado de qubits superconductores pueda fabricarse en forma confiable y repetible, y ser controlado con bajas tasas de error, no habrá ningún obstáculo fundamental para demostrar la corrección de errores en entramados de qubits mayores.

Estos resultados ponen de relieve el largo compromiso de IBM con el procesamiento de información cuántica, que data desde hace más de 30 años, cuando IBM participó en el primer taller en este campo, en la Física de Información en 1981.

fuente:http://itclat.com/2015/04/29/computacion-cuantica-00100/

Computación Cuántica: Científicos de IBM alcanzan logros clave para construir la primera computadora.

Dos hitos permiten superar obstáculos en el camino hacia un sistema de computación cuántica que funcione.

Los científicos de IBM revelaron hoy dos avances críticos con miras a la creación de una computadora cuántica práctica. Por primera vez, mostraron la capacidad de detectar y medir ambos tipos de errores cuánticos simultáneamente, además de demostrar un nuevo diseño de circuito de bit cuántico, de formato cuadrado, que es la única arquitectura física cuya escala podría aumentarse con éxito a mayores dimensiones.

Mientras que la Ley de Moore pierde fuerza, la computación cuántica estará entre las invenciones que podrían inaugurar una nueva era de la innovación a lo largo de los sectores de industria más diversos. Las computadoras cuánticas prometen abrir nuevas capacidades en los campos de optimización y simulación que simplemente no serían posibles con las computadoras actuales. Si se pudiera construir una computadora cuántica con solo 50 bits cuánticos (qubits), ninguna combinación de las supercomputadoras de la lista actual TOP500 lograría superarla en desempeño.

Los descubrimientos de IBM, descritos en la edición 29 de la publicación Nature Communications, muestran por primera vez la capacidad de detectar y medir los dos tipos de errores cuánticos (bit-flip o inversión de bit y phase-flip o inversión de fase) que ocurrirán en cualquier computadora cuántica real. Hasta ahora, solo era posible abordar un tipo de error cuántico o el otro, pero nunca ambos al mismo tiempo. Este es un paso necesario en el avance hacia la corrección de errores cuánticos, que constituye un requisito crítico para construir una computadora cuántica a gran escala que sea práctica y confiable.

El novedoso y complejo circuito de bit cuántico de IBM, basado sobre un entramado cuadrado de cuatro qubits superconductores en un chip que es de aproximadamente un cuarto de pulgada, permite que se detecten ambos tipos de errores cuánticos al mismo tiempo. Al optar por un diseño de forma cuadrada en lugar de una disposición lineal – lo cual previene la detección de ambos tipos de errores cuánticos en simultáneo – el diseño de IBM muestra el mejor potencial para aumentar la escala, al agregar más qubits para alcanzar un sistema cuántico que funcione.

“La computación cuántica podría ser potencialmente transformadora, lo que nos permite resolver problemas que son imposibles o muy difícil de resolver hoy”, dijo Arvind Krishna, vicepresidente y director de IBM Research. “Mientras que las computadoras cuánticas tradicionalmente se han explorado para la criptografía, un área que encontramos muy convincente es el potencial de los sistemas cuánticos prácticos para resolver problemas de la física y la química cuántica que son irresolutos hoy. Esto podría tener un enorme potencial en los materiales o el diseño de fármacos, abriendo un nuevo campo de aplicaciones”.

Por ejemplo, en física y química, la computación cuántica podría permitir a los científicos diseñar nuevos materiales y compuestos farmacológicos sin tener que realizar costosos experimentos de prueba y error en el laboratorio, lo cual aceleraría sustancialmente la velocidad y el ritmo de la innovación en muchos sectores de la industria.
Para un mundo consumido por Big Data, las computadoras cuánticas podrían realizar rápidamente la clasificación y curaduría de cantidades cada vez mayores de bases de datos así como almacenes masivos de datos diversos y no estructurados. Ello podría transformar la manera en que las personas toman decisiones y el modo en que los investigadores en una serie de sectores realizan descubrimientos críticos.

Uno de los grandes retos para científicos que buscan aprovechar el poder de la computación cuántica consiste en controlar o eliminar la decoherencia cuántica: la creación de errores en cálculos causada por la interferencia de factores tales como calor, radiación electromagnética y defectos de materiales. Los errores son especialmente agudos en máquinas cuánticas, ya que la información cuántica es muy frágil.

“Hasta ahora, los investigadores habían podido detectar los errores cuánticos bit-flip o phase-flip, pero nunca ambos juntos. Los trabajos previos en esta área, que utilizan disposiciones lineales, solo estudiaban los errores bit-flip, que ofrecían información incompleta sobre el estado cuántico de un sistema y resultan inadecuados para una computadora cuántica,” señaló Jay Gambetta, un gerente del IBM Quantum Computing Group. “Nuestros resultados de cuatro qubits nos permiten superar este obstáculo, al detectar ambos tipos de errores cuánticos y habilitar una escalabilidad a sistemas mayores, ya que los qubits se disponen en un entramado cuadrado, y no en forma lineal.”

El trabajo realizado en IBM fue parcialmente financiado por el programa de operaciones multi-qubit coherente IARPA (Intelligence Advanced Research Projects Activity).

Fuente:http://itclat.com/2015/04/29/computacion-cuantica-00100/