19/Jun/07

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Consiguen puerta lógica CNOT con cubits

Consiguen un chip de computación cuántica capaz de realizar la operación lógica CNOT basado en anillos superconductores.

Los chips convencionales, que por ejemplo constituyen el microprocesador del ordenador que está usando ahora mismo, utilizan varias operaciones lógicas básicas con las que efectúan todos los cálculos. Una de ellas es la operación lógica NO.

Los futuros ordenadores basados en las leyes de la mecánica cuántica prometen una velocidad de cálculo sin precedentes y la posibilidad de abordar problemas computacionales que de momento son prácticamente irresolubles o muy difíciles como el diseño de nuevos fármacos a partir de cálculos basados en primeros principios. Se intenta implementar estos ordenadores con iones que podrían almacenar varios cubits (unidades de información) a la vez, pero lo verdaderamente interesante sería disponer de sistema de estado sólido. Una de las vías hacia la consecución de estos sistemas de cálculo cuántico de estado sólido estaría basada en anillos superconductores (hechos de materiales que conducen la corriente sin pérdida).

Ahora científicos de la Universidad Tecnológica de Delf (Holanda) dirigidos por Hans Mooij consiguen crear una puerta lógica NO controlada (CNOT) en uno de estos sistemas. Esperan escalar el sistema en los próximos dos años hasta tamaños y prestaciones superiores. Una puerta lógica CNOT cambia su estado de 0 a 1 (o viceversa) si un segundo bit vale 1 o no hace nada si este bit vale 0.

El sistema físico consiste en dos anillos de aluminio enfriados a pocos kelvins (a bastante más de 200 grados centígrados bajo cero) para que puedan tornarse superconductores. Una corriente que circule por uno de los anillos produce un campo magnético que influye en el otro.

Los investigadores disponen el sistema de tal modo que la corriente de uno de los anillos (que va a hacer las veces de cubit de control) gira en el sentido de avance de las agujas del reloj. Si se aplica un campo magnético la corriente en el cubit de control se fija en un estado que es la superposición de dos sentidos de giro el sentido original y el contrario, es decir una superposición de 0 y 1. Esto hace que en el otro anillo (el otro bit) esté en una superposición de apagado y encendido simultáneamente.

El próximo paso que estos científicos quieren dar es conectar varios cubit mediante este tipo de puertas. Este resultado se ha publicado en la revista Nature.

En todo caso tendrá que pasar mucho tiempo hasta que se comercialicen chips cuánticos.

Fuente: Neofronteras. Aportado por Francisco Costantini