MADRID, 27 May. (EUROPA PRESS) -
Los ordenadores cuánticos son intrínsecamente diferentes de sus homólogos clásicos porque implican fenómenos exclusivos, como la superposición y el entrelazamiento.
Pero en un nuevo estudio, un grupo de físicos ha demostrado que un ordenador analógico clásica se puede utilizar para emular un ordenador cuántico, incluyendo superposición cuántica y entrelazamiento, con el resultado de que el sistema totalmente clásico se comporta como un ordenador cuántico auténtico.
El físico Brian La Cour y el ingeniero eléctrico Granville Ott, investigadores en el Applied Research Laboratories de La Universidad de Texas en Austin, han publicado un artículo sobre la emulación clásica de un ordenador cuántico en un número reciente de The New Journal of Physics.
Además de tener interés fundamental, utilizar sistemas clásicos para emular las computadoras cuánticas podría tener ventajas prácticas, ya que este tipo de dispositivos de emulación cuántica serían más fáciles de construir y más robustos frente a la decoherencia en comparación con los ordenadores cuánticos verdaderos.
Como La Cour y Ott explican, los ordenadores cuánticos se han simulado en el pasado con el uso de software en un ordenador clásico, pero estas simulaciones no son más que representaciones numéricas de las operaciones de la computadora cuántica. Por el contrario, la emulación de un ordenador cuántico implica que representa físicamente la estructura qubit y muestra un comportamiento cuántico real.
Un comportamiento cuántico clave que puede ser emulado, pero no simulado, es el paralelismo. El paralelismo permite múltiples operaciones sobre los datos que se realizan simultáneamente, un rasgo que surge de superposición cuántica y el entrelazamiento, y permite a los ordenadores cuánticos operar a velocidades muy rápidas.
Para emular un ordenador cuántico, el enfoque de estos físicos utiliza señales electrónicas para representar qubits, en los que el estado de un qubit se codifica en las amplitudes y frecuencias de las señales de un modo matemático complejo. Aunque los científicos utilizan señales electrónicas, explican que cualquier tipo de señal, como las ondas acústicas y electromagnéticas, también funcionaría.
A pesar de que este sistema clásico emula fenómenos cuánticos y se comporta como un ordenador cuántico, los científicos subrayan que todavía se considera clásico y no cuántico.
La Cour y Ott describen cómo su sistema se puede construir utilizando componentes electrónicos analógicos básicos, y que el mayor reto es adaptar un gran número de estos componentes en un solo circuito integrado con el fin de representar a la mayor cantidad posible de qubits.
Teniendo en cuenta que la mejor tecnología de semiconductores de hoy puede hacer caber más de mil millones de transistores en un circuito integrado, los científicos estiman que esta densidad de transistores corresponde a cerca de 30 qubits. Un aumento en la densidad de transistores de un factor de 1000, que de acuerdo a la ley de Moore se pueden lograr en los próximos 20 a 30 años, correspondería a 40 qubits.
