Este chip cuántico del tamaño de una uña podría cambiar para siempre los ordenadores: "Funciona casi como una guitarra"
Descubre cómo un innovador sistema de memoria basado en vibraciones acústicas acerca la computación cuántica a una nueva era de rendimiento y componentes diminutos.
La carrera por desarrollar ordenadores cuánticos más potentes no depende únicamente de crear mejores qubits. Microsoft ha demostrado su capacidad con Mejorana 2 y España también avanza con un chip que funciona casi al "cero absoluto" de temperatura.
No obstante, uno de los mayores obstáculos de esta tecnología es hacer que mantenga la potencia en un modelo compacto. Por suerte, un nuevo avance de los investigadores de ETH Zurich abre la puerta a una arquitectura completamente distinta para la computación cuántica.
La idea recuerda al funcionamiento de una guitarra debido a vibraciones mecánicas microscópicas para almacenar información. Es uno de los descubrimientos más interesantes y probablemente sea una investigación considerada para las próximas generaciones de ordenadores cuánticos.
Así es el chip cuántico que almacena información mediante vibraciones
El nuevo proyecto en cuestión es un paso importante para la industria tecnológica porque es tan sencillo como complejo. La propuesta consiste en aprovechar el comportamiento de las vibraciones mecánicas de la misma forma que una cuerda de guitarra conserva una nota dependiendo de cómo vibra.
El desarrollo liderado por el equipo de ETH Zurich dentro del grupo Hybrid Quantum Systems comenta que es gracias a varios modos de vibración que representan los datos necesarios aplicados en la cuántica.
Aquí se emplea un qubit superconductor tipo "transmon", donde toda la carga del trabajo queda bajo un resonador acústico de onda volumétrica de alto sobretono (HBAR).
“La interacción entre el procesador cuántico y la memoria cuántica proporciona una base crucial para establecer los ordenadores cuánticos como una herramienta potente y fiable para resolver cálculos que no son viables con ordenadores convencionales”.
De esta manera, todo el sistema funciona como CPU cuántica porque, con los diversos modos, se consideran espacios de almacenamiento independientes.
Gracias a dichos factores, el qubit es capaz de procesar el estado, modificarlo y volver a escribirlo en la memoria. Esto se traduce en una separación entre procesamiento y almacenamiento de los ordenadores tradicionales.
La diferencia es importante porque la mayoría de las arquitecturas cuánticas actuales integran memoria y computación dentro de los mismos elementos físicos.
Según la universidad suiza, es un avance crucial para mejorar la flexibilidad del sistema y crear una base prometedora para los superordenadores.
¿Por qué esta tecnología podría transformar la computación cuántica?
Seguro que te preguntas por qué esto es tan importante para el futuro. En un entorno donde la inteligencia artificial, centros de datos y la supercomputación se están convirtiendo en pilares tecnológicos, el proyecto de ETH Zurich.
Entre las ventajas más llamativas están esas ondas acústicas que alcanzan longitudes de aproximadamente cien mil veces más cortas que las de las ondas electromagnéticas que se utilizan normalmente en este tipo de sistemas.
Justamente esto ha sido la clave para que todo se compacte en un espacio extremadamente reducido. Para ser más específicos, ronda los 7,5 milímetros de largo, 2,5 milímetros de ancho y un milímetro de alto.
Eso es parecido al ancho de una uña y lo más impresionante es que, a pesar de este tamaño, puede mantener su alta potencia, tanto que ha ejecutado con éxito dos pruebas ampliamente utilizadas en computación cuántica: la transformada cuántica de Fourier y la búsqueda de períodos.
Los resultados apuntan a un objetivo mucho más ambicioso. Por lo visto, este sería el primer paso para dar con una memoria cuántica de acceso aleatorio o QRAM para los futuros ordenadores cuánticos que permita una capacidad de almacenamiento mayor a la actual.
Si todo va a una buena marcha, se podría solucionar uno de los cuellos de botella más importantes del sector. De igual manera, todavía falta mucha investigación por hacer, así que en unos años tal vez haya más información sobre los avances correspondientes.