Nuevo estado de la materia promete avances en computación cuántica

Actualizado 16/08/2019 11:07:02 CET
Computación cuántica
Computación cuántica - PIXABAY

   MADRID, 16 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Físicos han descubierto un nuevo estado de la materia, un avance que ofrece la promesa de aumentar las capacidades de almacenamiento en dispositivos electrónicos y mejorar la computación cuántica.

   "Nuestra investigación ha logrado revelar evidencia experimental para un nuevo estado de la materia: la superconductividad topológica", dice Javad Shabani, profesor asistente de física en la Universidad de Nueva York. "Este nuevo estado topológico puede manipularse de manera que pueda acelerar el cálculo en la computación cuántica y aumentar el almacenamiento".

   El descubrimiento, publicado en arXiv, se realizó con Igor Zutic en la Universidad de Buffalo y Alex Matos-Abiague en la Universidad Estatal de Wayne.

   El trabajo se centra en la computación cuántica, un método que puede hacer cálculos a tasas significativamente más rápidas que la computación convencional. Esto se debe a que las computadoras convencionales procesan bits digitales en forma de ceros y unos, mientras que las computadoras cuánticas implementan bits cuánticos (qubits) para tabular cualquier valor entre 0 y 1, elevando exponencialmente la capacidad y la velocidad del procesamiento de datos.

   En su investigación, Shabani y sus colegas analizaron una transición del estado cuántico de su estado convencional a un nuevo estado topológico, midiendo la barrera energética entre estos estados. Complementaron esto midiendo directamente las características de firma de esta transición en el parámetro de orden que gobierna la nueva fase de superconductividad topológica.

   Aquí, centraron la investigación en las partículas de Majorana, que son sus propias antipartículas, sustancias con la misma masa, pero con la carga física opuesta. Los científicos ven valor en las partículas de Majorana debido a su potencial para almacenar información cuántica en un espacio especial de computación donde la información cuántica está protegida del ruido ambiental. Sin embargo, no hay material huésped natural para estas partículas, también conocido como fermiones de Majorana. Como resultado, los investigadores han tratado de diseñar plataformas, es decir, nuevas formas de materia, sobre las cuales se puedan realizar estos cálculos.

   "El nuevo descubrimiento de la superconductividad topológica en una plataforma bidimensional allana el camino para construir qubits topológicos escalables no solo para almacenar información cuántica, sino también para manipular los estados cuánticos que están libres de error", observa Shabani.