Investigadores del Instituto para la Óptica Cuántica e Informaciones Cuánticas en la Academia Austriaca de Ciencias han empleado un ordenador cuántico para simular la creación espontánea de parejas de partículas y antipartículas. Este tipo de cálculo puede volverse demasiado complejo para ser realizado por ordenadores convencionales.
Los ordenadores cuánticos trabajan mucho más rápido que los ordenadores normales porque se aprovechan de un capricho de la mecánica cuántica. Mientras que los ordenadores clásicos utilizan bits que asumen el estado de 0 o 1, los ordenadores cuánticos emplean qubits que asumen el estado de 0 o 1, o una superposición de los dos.
El equipo empleó un sistema en el cual cuatro iones de calcio son atrapados con campos magnéticos para que puedan funcionar como qubits. Los qubits realizan operaciones lógicas bajo el control de unos impulsos de láser, y las fluctuaciones cuánticas resultantes de la energía permiten al equipo registrar los resultados matemáticos que demuestran si las partículas y antipartículas han sido creadas durante una simulación específica.
En este caso, los resultados fueron relativamente sencillos de confirmar al compararlos con los resultados generados por un ordenador clásico. Pero el equipo cree que si el dispositivo cuántico fuera escalado, podrían utilizarlo para investigar problemas que superan la capacidad de los sistemas actuales de computación, como modelar la potente fuerza nuclear.
Pero escalar el hardware no es nada fácil. Más potencia requiere más qubits, pero vincular suficiente partículas mientras se encuentran en sus estados cuánticos resulta complicado. La empresa canadiense D-Wave afirma haber construido un ordenador cuántico que contiene más de 1.000 qubits, pero hay debate sobre si su comportamiento realmente se puede considerar cuántico.
Mientras tanto, grandes empresas, pequeñas start-ups y académicos intentan resolver el puzle de abarrotar los sistemas con cantidades cada vez mayores de qubits. Cuando lo logren, al menos sabemos que los físicos encontrarán alguna utilidad en esos cacharros.
(Para saber más: Nature, Una diminuta 'start-up' quiere vencer a Google con su primer chip cuántico, IBM supera (un poco) a Google en la carrera por los ordenadores cuánticos)