Los científicos han desarrollado una computadora cuántica que utiliza la luz para procesar datos, allanando el camino para las computadoras cuánticas que pueden funcionar en un entorno en red a temperatura ambiente.
El nuevo sistema, llamado Aurora, es la primera computadora cuántica fotónica en el mundo que puede funcionar a escala utilizando varios módulos interconectados a través de cables de fibra óptica. El sistema presenta una solución a algunos de los mayores problemas de Quantum Computing, a saber, la operación a escala, tolerancia a fallas y corrección de errores, dicen los representantes de Xanadu.
Este avance podría conducir a la creación de centros de datos cuánticos viables con mayor tolerancia a fallas y tasas de error más bajas de las que de otro modo podemos lograr hoy, dijeron los investigadores publicados el 22 de enero en la revista en la revista. Naturaleza.
“Los dos grandes desafíos restantes para la industria son el rendimiento mejorado de la computadora cuántica (corrección de errores y tolerancia a fallas) y escalabilidad (red)”, Christian WeedbrookEl fundador y CEO de Xanadu, la compañía detrás del nuevo sistema, dijo en un comunicado.
Los qubits tradicionales, o los qubits superconductores, son los bloques de construcción de la computación cuántica y mantienen la clave para procesar cantidades masivas de datos rápidamente.
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Pero estos qubits usan señales de microondas para ayudar a procesar datos, lo que crea calor que puede dañar el hardware. Además, los métodos de enfriamiento actuales, que se utilizan para crear un entorno informático cero casi absoluto, también dañan el hardware y dificultaron las máquinas de acceso.
Mediante el uso de qubits basados en luz o fotónicos, en lugar de qubits de microondas o superconductores, Weedbrook y su equipo crearon un sistema basado en la luz que utiliza chips fotónicos en red. Esto hace que Aurora sea inherentemente conectable, ya que la fibra óptica constituye la base del sistema global de redes.
Redes de computación cuántica con luz ligera
Los desarrolladores de Aurora postulan eso al romper computadoras cuánticas en componentes más pequeños y menos propensos a errores, pueden fortalecer la corrección de errores cuánticos al interconectar las unidades.
“El problema fundamental de la tolerancia a las fallas y encontrar formas de corregir el error los estados cuánticos más rápido que los errores ocurren sigue siendo un gran desafío para realizar cálculos útiles”, dijo Darran MilneDoctor en Teoría de la Información Quantum y CEO de la empresa tecnológica Vividq, que no participó en el proyecto.
“En lugar de tratar de calcular con una sola computadora cuántica grande, parece que ellos (Xanadu) están tratando de dividirlo en sistemas más simples más pequeños que podrían ser más fáciles de corregir el error individualmente”, dijo Milne a Live Science. “Queda por ver si eso realmente mejora el problema o simplemente multiplica los errores”.
El marco se basa en la tecnología utilizada en el X8 (Hardware de computación cuántica) de la compañía y Borealis (computadora cuántica de sistema único). El sistema utiliza 35 chips fotónicos conectados a través de 8 millas (13 kilómetros) de cables de fibra óptica.
“La fotónica realmente es la mejor y más natural forma de calcular y red”, dijeron los investigadores en el comunicado. “Ahora podríamos, en principio, escalar hasta miles de bastidores de servidores y millones de qubits”.
Las aplicaciones potenciales del marco de computadora cuántica fotónica de Aurora incluyen simular moléculas y calcular los resultados potenciales de los ensayos farmacéuticos, eliminando potencialmente la necesidad de ensayos de medicamentos largos. Las computadoras cuánticas fotónicas también pueden marcar el comienzo de la edad de comunicaciones encriptadas altamente seguras conocidas como criptografía cuántica.
El equipo de Xanadu siguiente planea centrarse en eliminar las señales debilitadas de fibra óptica debido a la pérdida óptica.
