Ingenieros presentan el primer diseño completo de un chip para ordenadores cuánticos

El nuevo chip de ordenador cuántico puede fabricarse utilizando principalmente procesos y componentes industriales estándar. /UNSW

El increíble poder de procesamiento de los ordenadores cuánticos podría ayudar a diseñar nuevas medicinas, remodelar los viajes globales o resolver los problemas energéticos del mundo. Pero hasta ahora nadie ha sido capaz de desarrollar una forma de producir en serie los millones de chips cuánticos necesarios para hacerlo realidad. Los equipos de investigación de todo el mundo están explorando diferentes formas de diseñar un chip informático funcional que pueda integrar interacciones cuánticas.

Ahora, los ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW, Australia) creen que han descifrado el problema, reinventando los microprocesadores de silicio que conocemos para crear un nuevo diseño de chip de ordenador cuántico que puede fabricarse utilizando principalmente procesos y componentes industriales estándar. El diseño, publicado en la revista Nature Communications, detalla una arquitectura novedosa que permite realizar cálculos cuánticos utilizando componentes de semiconductores existentes, conocidos como CMOS (semiconductor de óxido de metal complementario), la base de todos los chips modernos.

"Los chips actuales no pueden aprovechar los efectos cuánticos necesarios para resolver los problemas realmente importantes que las computadoras cuánticas. Para resolver problemas que abordan grandes desafíos globales, como el cambio climático o enfermedades complejas como el cáncer, generalmente se acepta que necesitaremos millones de cúbits trabajando juntos. Para hacer eso, necesitaremos juntarlos e integrarlos, como hacemos con los chips de microprocesadores modernos”. Eso es lo que este nuevo diseño pretende lograr, según explican Andrew Dzurak, director del Australian National Fabrication Facility en la (UNSW), y Menno Veldhorst, autor principal del artículo. 

Actualmente existen diferentes enfoques en todo el mundo, en la carrera para fabricar cúbits. Estos incluyen trampas de iones, bucles superconductores, vacantes de diamantes y cúbits topológicos. Pero el diseño de UNSW se basa en lo que se conoce como cúbits de espín de silicio.A diferencia de otros conceptos, este enfoque imita los dispositivos de estado sólido que ya se están produciendo para computadoras en la actualidad, lo que significa que el diseño de UNSW se puede crear utilizando procesos y componentes estándar de la industria. 

La computación cuántica se basa en las propiedades de la física cuántica, imposibles de predecir con la simple observación del mundo que nos rodea. En el universo de las partículas más pequeñas, las leyes de la naturaleza a las que estamos acostumbrados no tienen validez, y en cambio aparecen características altamente contraintuitivas, pero fascinantes: las partículas pueden estar en dos lugares a la vez, teletransportarse, entrelazarse de manera única y, como consecuencia, permitir una nueva concepción del manejo de la información. Para que comprendas mejor qué es lo que viene con la informática del futuro, hemos preparado este artículo recopilatorio

Beatriz de Vera
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