Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, presentaron una propuesta teórica para construir sistemas cuánticos basados en “superátomos gigantes”. La idea apunta a uno de los obstáculos más persistentes de la computación cuántica: la decoherencia, es decir, la pérdida de información cuando un sistema cuántico interactúa con su entorno.
Las computadoras cuánticas prometen resolver ciertos problemas que hoy son muy difíciles para las máquinas convencionales, pero sus unidades básicas de información —los qubits— son extremadamente frágiles. Pequeñas perturbaciones del ambiente pueden alterar su estado y arruinar el cálculo.
El nuevo trabajo, resumido por ScienceDaily, combina dos conceptos que ya existían por separado. Por un lado, los “átomos gigantes”, sistemas artificiales que se conectan con ondas de luz o sonido en varios puntos a la vez. Por otro, los “superátomos”, conjuntos de átomos que comparten un mismo estado cuántico y se comportan como una sola entidad.
La propuesta consiste en unir ambas ideas en una arquitectura común para almacenar, controlar y transferir información cuántica de una forma más robusta.
La principal evidencia presentada en este caso es teórica. Según la descripción de la fuente, los autores analizaron cómo estos superátomos gigantes podrían interactuar con la luz según su estado interno y plantearon dos configuraciones útiles.
En una de ellas, varios superátomos gigantes estarían acoplados de manera cercana para transferir estados cuánticos sin perder información. En otra, se ubicarían más separados, pero sincronizados de forma precisa para dirigir señales cuánticas y distribuir entrelazamiento a distancias mayores.
El trabajo también retoma una propiedad interesante de los átomos gigantes: su interacción con el entorno puede generar una especie de “eco” cuántico, que introduce memoria en el sistema y ayuda a amortiguar la decoherencia.
Si estos diseños pudieran implementarse en dispositivos reales, ofrecerían nuevas herramientas para construir redes cuánticas, sensores avanzados y computadoras cuánticas más escalables. En vez de sumar capas cada vez más complejas de hardware externo para corregir errores, la propia arquitectura del sistema ayudaría a preservar la información.
Eso es relevante porque la viabilidad práctica de la computación cuántica depende tanto de crear qubits como de mantenerlos útiles durante el tiempo suficiente para operar con ellos.
El punto central es que se trata de una propuesta teórica, no de un dispositivo ya construido ni validado experimentalmente. Por ahora no hay evidencia de desempeño en hardware real, por lo que todavía no puede afirmarse que esta estrategia resuelva la decoherencia en sistemas aplicados.
Además, incluso si el concepto funciona, llevarlo a plataformas concretas exigirá resolver problemas de fabricación, control y compatibilidad con otras tecnologías cuánticas.
“Giant superatoms” could finally solve quantum computing’s biggest problem · ScienceDaily
OJB Quantum · CC BY 4.0 · Fuente de imagen
Relacionadas por categoría
Ver masUn pulso de rayos X permite observar un plasma en varias escalas
Un sistema de filtros metálicos permitió registrar con un solo pulso de rayos X cambios ultrarrápidos en un plasma creado sobre una microestructura de silicio.
Un ciclotrón cuántico con un positrón prepara una prueba más precisa de la antimateria
Un equipo logró atrapar y controlar un solo positrón durante meses. El dispositivo podría afinar la comparación entre materia y antimateria.
Una nanopartícula registra el empujón de choques individuales de gas
Un experimento detectó uno a uno los minúsculos empujones de átomos y moléculas de gas sobre una esfera de vidrio sostenida con luz.
Más de la misma fuente
Ver masUna batería cuántica de laboratorio convirtió luz en corriente con un efecto colectivo
Un prototipo de microcavidad mostró que la potencia de carga y descarga puede crecer más rápido que el número de moléculas activas. Aún está lejos de una batería para dispositivos.
Veinticuatro especies nuevas revelan cuánto falta conocer del fondo del Pacífico
Un equipo describió 24 especies nuevas de pequeños crustáceos en una región abisal del Pacífico. El hallazgo ayuda a medir la biodiversidad antes de cualquier intervención en el fondo marino.
La forma de respirar puede influir en las decisiones que tomamos
Un estudio encontró que respirar lentamente con exhalaciones prolongadas hace que el cerebro sea más sensible a las recompensas, llevando a decisiones más arriesgadas.
Más del mismo autor
Ver masEl rol social cambia el crecimiento y la conducta de los peces payaso
En un experimento con peces payaso juveniles, los individuos que se volvieron dominantes crecieron más, comieron más y mostraron más agresividad que sus rivales y que peces mantenidos solos.
Los cometas difícilmente aportaron ingredientes clave para el origen de la vida
Simulaciones de impactos sugieren que las condiciones necesarias para que los cometas llevaran compuestos orgánicos útiles a la Tierra temprana fueron excepcionales.
Una ruta química devuelve siliconas difíciles de reciclar a una materia prima
Un estudio propone desarmar siliconas resistentes y recuperar diclorosilano, una molécula que puede volver a emplearse para fabricar estos materiales.