Giro de 180 grados en la computación cuántica: logran entrelazar moléculas ultrafrías con una precisión nunca antes vista
Un equipo de científicos de Harvard logran un entrelazamiento cuántico con gran precisión de moléculas ultrafrías, abriendo nuevas puertas para los ordenadores cuánticos.
Un avance inesperado en la computación cuántica ha sido protagonizado por un equipo de científicos de Harvard, liderado por Kang-Kuen Ni, ya que han logrado manipular y entrelazar moléculas ultrafrías con una precisión sin precedentes. Este descubrimiento marca un antes y un después en la búsqueda por construir ordenadores cuánticos más potentes y escalables.
Las moléculas, consideradas hasta ahora demasiado frágiles y complejas para ser usadas en tecnología cuántica, podrían finalmente ser la clave para superar las limitaciones actuales, según el estudio publicado en Nature.
De hecho, abre una nueva era en la computación cuántica, debido a que era un campo que hasta ahora había preferido el uso de átomos y iones por la dificultad de controlar las complejas moléculas.
Avances en computación cuántica: manipulación precisa de moléculas para ordenadores más potentes
Hasta hace poco, las moléculas no eran consideradas candidatas viables para la computación cuántica debido a su complejidad y dificultad para controlarlas. A diferencia de los átomos y los iones atrapados, que son más simples de manejar, las moléculas están formadas por múltiples átomos, lo que las hace más inestables y propensas a interferencias.
Sin embargo, las moléculas poseen propiedades únicas, como interacciones dipolares fuertes y estructuras internas complejas, que las convierten en una excelente opción para mejorar las capacidades de los sistemas cuánticos.
El equipo de Harvard logró superar varios obstáculos técnicos utilizando moléculas de sodio-cesio (NaCs) y enfriándolas a temperaturas cercanas al cero absoluto. Las pinzas ópticas, compuestas por rayos láser cuidadosamente dirigidos, fueron clave para inmovilizar las moléculas y reducir su movimiento térmico, permitiendo su control con extrema precisión.
"Como campo, llevamos 20 años tratando de lograr esto y finalmente lo hemos conseguido", indica el líder del equipo de científicos.
El entrelazamiento cuántico es un fenómeno esencial para la computación cuántica, ya que permite que dos partículas estén correlacionadas a pesar de estar separadas por grandes distancias.
En este experimento, los científicos lograron generar un estado de Bell entre dos moléculas de NaCs con una fidelidad del 94%. Este logro fue realizado mediante la implementación de la puerta lógica cuántica iSWAP, que intercambia los estados de dos cúbits y es fundamental para el desarrollo de dispositivos cuánticos más avanzados.
El trabajo realizado en Harvard no solo representa un avance en términos técnicos, sino que también abre nuevas posibilidades para la computación cuántica molecular. En el futuro, este tipo de tecnologías podrían revolucionar diversos campos, como la simulación de materiales complejos, la optimización de problemas en finanzas y la mejora de tratamientos médicos.
La capacidad de controlar moléculas de manera precisa permitirá diseñar nuevos materiales y resolver problemas que hasta ahora eran inalcanzables para los sistemas tradicionales de cómputo.
El logro del equipo de científicos marca un punto de inflexión en la computación cuántica. Con la manipulación precisa de moléculas ultrafrías, se abren nuevas posibilidades para crear ordenadores cuánticos más poderosos, escalables y capaces de resolver problemas complejos.
A medida que los avances en este campo continúan, es posible que los sistemas moleculares jueguen un papel importante en la creación de la próxima generación de tecnologías cuánticas.