Las computadoras cuánticas pueden esencialmente realizar cálculos múltiples a la vez, ofreciéndonos un potencial mayor que las computadoras convencionales.
EL UNIVERSAL-AEE
MÉXICO, D.F.- Un nuevo chip de silicio capaz de manipular el giro de un solo electrón podría permitir que futuras computadoras cuánticas sean construidas usando tecnología electrónica convencional, afirma un grupo de investigadores.
Un bit cuántico, o "qubit", es análogo a los bits usados en computadoras convencionales. Pero, en vez de simplemente cambiar entre dos estados, representando "0" y "1", la física cuántica permite que un qubit exista en más de un estado simultáneamente, hasta que se mide su estado.
Esto significa que las computadoras cuánticas pueden esencialmente realizar cálculos múltiples a la vez, ofreciéndonos un potencial mayor que las computadoras convencionales.
Los investigadores han desarrollado previamente computadoras rudimentarias cuánticas explotando fenómenos exóticos para generar qubits.
Dos de los métodos más sofisticados implican el usar iones atrapados en campos magnéticos y electrones en circuitos superconductores.
Sin embargo, ambos acercamientos son más complicados que hacer chips que accionen las computadoras convencionales.
Los investigadores también habían creado qubits desde estados de giro de electrones llamados "encima" o "abajo" en puntos cuánticos, pero carecían de la capacidad para controlar estos estados lo suficiente para realizar cálculos.
Un equipo de la universidad tecnológica de Delft en los Países Bajos ahora ha creado un dispositivo que puede manipular estos estados usando tecnología convencional de fabricación del microchips.
"Esto es un experimento parteaguas", dice Guido Burkard, físico en la universidad de Basilea en Suiza, quien no estuvo implicado en la investigación.
"La ventaja principal de hacer un qubit es que usa tecnología con la que se elabora un semiconductor".
El dispositivo del equipo holandés fue hecho usando la litografía convencional del microchip.
Consiste en dos electrodos que aplican voltaje a través de dos puntos semiconductores cuánticos, fragmentos de arseniuro de galio de 100 nanómetros de diámetro, en forma de un circuito simple.
El voltaje hace que los electrones salten entre los puntos. Sin embargo, cada punto puede acomodar solamente un electrón a la vez y los electrones con estados de giro emparejados no pueden saltar sobre el mismo punto.
Esto hace que dos electrones, con diversos estados de giro, se atoren uno en cada punto.
Los investigadores después aislaron los puntos del circuito y utilizaron un campo eléctrico para alterar el giro del electrón en el primer punto.
Atrapada una vez más dentro del circuito, la corriente fluirá solamente si el primer electrón ha cambiado a un diferente estado de giro que el segundo, probando que ha cambiado. Burkard dice que los qubits de giro de electrones podrían ahora avanzar rápidamente hacia métodos establecidos de computación cuántica.
"No veo obstáculos hacia la primera puesta en práctica para usar pequeños algoritmos de qubits de giro de electrones, " afirma.
