Cuando bajar un grado la temperatura te permite ahorrar millones de dólares: así es la computación cuántica
Un simple cambio, un detalle que aparentemente parece insignificante, puede ser el detonante de una nueva revolución en la tecnología. Este mundo es así de sorprendente, un pequeño avance como el que se ha conseguido en un proyecto de computación cuántica ayudaría a ahorrar millones de dólares y simplificaría el diseño de los ordenadores cuánticos.
Cuando los medios hablamos de computación cuántica, solemos hacernos especial eco de su potencia, sus avances en el procesamiento de datos y su capacidad de resolver problemas de una manera mucho más rápida, pero hoy la noticia se centra en otra cualidad más desconocida. Hoy la protagonista es la temperatura que soportan estas máquinas.
El mundo de la computación cuántica es muy sensible a la temperatura, debido al elevado calor que produce el funcionamiento de las máquinas. Hasta ahora era necesario mantenerlas a unas temperaturas realmente bajas: para realizar operaciones en qubits es necesario alcanzar la friolera de los 273 grados bajo cero o, en otras palabras, 0 grados Kelvin. Pero un nuevo proyecto ha dado con la forma de trabajar con los bits cuánticos a temperaturas hasta 15 veces superiores.
El proyecto y sus resultados se han publicado esta semana en la revista Nature y suponen un cambio sustancial en este cambio de innovación tecnológica. En realidad se trata de una modificación muy modesta, los investigadores únicamente han subido la temperatura grado y medio Kelvin más, es decir, de -de 0,1ºK a 1,5ºK ( de -273,15º C a -272,15ºC).
"Todavía es muy frío", ha admitido Andrew Dzurak, catedrático en la Universidad de Nueva Gales del Sur a El Mundo, pero ese poco aumento de temperatura permitiría ahorrar millones de euros en los sistemas de refrigeración de estas máquinas. Es más, dentro del proyecto hay dos equipos, uno en Australia y otro en los Países Bajos, y los europeos han conseguido alcanzar -1,1ºK, es decir, que han aumentado la temperatura 50 veces más sin perder el rendimiento del ordenador cuántico.
Los qubits se refrigeran con dos tipos de isótopos de helio. Uno de estos tipos sólo se puede producir dentro de reactores nucleares para que se mantenga esa temperatura de 0 grados Kelvin. El coste es inmenso, pues hay que enfriar los qubits a la vez que los miles de cables que los conectan con los chips tradicionales. "Es físicamente imposible y una pesadilla de ingeniería", explicó el profesor Dzurak al medio ABC australiano, "la idea ahora es que podemos obtener un sistema mucho más miniaturizado, mucho más manejable y más barato".
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Otro de los cambios que aporta esta innovación es la reestructuración de los componentes. Hasta ahora los qubits permanecían aislados del resto de componentes tradicionales. No obstante, el centro de investigación holandés, el QuTech, ha colaborado con Intel para controlar los controladores cuánticos desde un chip de silicio. ¿El futuro? Crear un circuito cuántico integrado, simplificando estas bestias de la computación.
La cantidad de datos y operaciones que es capaz de procesar la computación cuántica son cruciales en épocas como ésta en la que los grandes ordenadores del mundo trabajan para dar con la solución a la terrible pandemia que sufre el mundo entero.
Con este proyecto sabemos que con el tiempo el uso de la computación cuántica no será tan costoso, pero para llegar a verlo aún queda mucho por delante, este proyecto de investigación es un pequeño paso que en realidad nos abre un largo camino por delante.
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