En un hito sin precedentes, investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado el primer procesador cuántico lógico programable. Un punto de inflexión en la computación cuántica.

El proyecto que lidera este avance, reportado en la revista Nature, ha logrado codificar hasta 48 cúbits lógicos, ejecutando cientos de operaciones lógicas de puerta, superando los esfuerzos anteriores en la computación cuántica.

Los cúbits físicos, como los átomos de rubidio, son conocidos por su fragilidad y susceptibilidad a perturbaciones ambientales. Para contrarrestar esto, los investigadores entrelazan estos átomos, formando cúbits lógicos más estables. Estos cúbits o qubits lógicos son la base de circuitos cuánticos tolerantes a fallos, un paso crucial para la computación cuántica escalable y estable.

Imagina un castillo de naipes, donde cada carta representa un cúbit físico. Igual que un ligero soplo puede derribar el castillo, los cúbits físicos son extremadamente sensibles a su entorno. Al entrelazar estas "cartas", el equipo de Harvard ha construido una estructura mucho más robusta, similar a un bloque de Lego, donde cada bloque representa un cúbit lógico.

Nueva arquitectura en la computación cuántica

Esta nueva arquitectura de computación cuántica, conocida como "array de átomos neutros", fue desarrollada inicialmente en el laboratorio de Lukin y ahora se está comercializando a través de QuEra Computing. 

El sistema utiliza átomos de rubidio ultrafríos y suspendidos, que pueden moverse y entrelazarse para formar puertas, las unidades de potencia informática. El procesador cuántico lógico de Harvard demuestra un control paralelo y multiplexado de un conjunto completo de cúbits lógicos utilizando láseres. 

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Este enfoque es más eficiente y escalable que el control individual de cúbits físicos. Es como dirigir un coro donde cada voz (cúbit lógico) se ajusta y armoniza en conjunto, en lugar de ajustar cada cantante (cúbit físico) individualmente.

El equipo continúa trabajando para demostrar más tipos de operaciones en sus 48 cúbits lógicos y configurar su sistema para una operación continua. Este desarrollo no solo acelera la implementación de la computación cuántica utilizando átomos neutros, sino que también abre nuevas puertas para explorar dispositivos de cúbits lógicos a gran escala.

El logro de Harvard representa un cambio significativo en el campo de la computación cuántica, marcando el inicio de una nueva era de avances en esta tecnología. Con este procesador, los conceptos de corrección de errores cuánticos y tolerancia a fallos, teorizados durante mucho tiempo, están comenzando a dar frutos prácticos.