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Un nuevo sistema allana el camino hacia el ordenador cuántico

EP
2/08/2011 - 20:33
Un participante del 'Campus Party' de Valencia, con ordenadores convencionales. (Foto: Reuters)

Científicos de la Universidad de Bristol (Reino Unido) han desarrollado una novedosa técnica mediante la cual se simplifican los circuitos en computación cuántica, permitiendo la realización de algoritmos cuánticos complejos.

Concretamente, el estudio, publicado en 'Nature Communications', ha demostrado que las operaciones controladas (aquellas que se aplican sobre la condición de que un 'bit de control' está en estado 1) pueden ser simplificadas, en comparación con el enfoque estándar.

Los investigadores creen que su técnica encontrará aplicaciones en las tecnologías de la información cuántica, incluyendo la medición de alta precisión, la simulación de sistemas complejos y, finalmente, la creación de un ordenador cuántico, un poderoso equipo que utiliza bits cuánticos (qubits) en lugar de los bits convencionales de los ordenadores de hoy.

Más avanzado que los bits convencionales

En este sentido, los expertos han explicado que, a diferencia de los bits convencionales que pueden estar en uno de los dos estados al mismo tiempo (1 o 0), un qubit puede estar en varios estados al mismo tiempo y, por lo tanto, se puede usar para retener y procesar una cantidad mucho mayor de información a más velocidad.

Por otra parte, el trabajo señala como obstáculo importante para la realización de un ordenador cuántico la complejidad de los circuitos que requiere.

Al igual que con los ordenadores convencionales, los algoritmos cuánticos están construidos con un pequeño número de operaciones de lógica elemental. Las operaciones controladas están en el corazón de la mayoría de los algoritmos cuánticos importantes, el método tradicional para realizar estas operaciones es descomponerlas en el conjunto de puertas lógicas elementales. Sin embargo, esta descomposición es muy compleja y ni siquiera permite crear circuitos cuánticos pequeños.

Los investigadores muestran ahora una nueva forma de abordar este problema. "Mediante el uso de un grado extra de libertad de las partículas cuánticas, podemos realizar una operación controlada de una manera novedosa. Hemos llevado a cabo varias operaciones controladas con este método", ha explicado el coordinador de este estudio, el doctor Xiao-Qi Zhou, quien ha añadido que "este nuevo enfoque reducirá significativamente la complejidad en los circuitos de la computación cuántica".

"El nuevo método podría ser el acontecimiento más importante en ciencias de la información cuántica de los próximos años", ha afirmado el director del Centre for Quantum Photonics, Jeremy O'Brien, que ha destacado que "supone una enorme reducción de la complejidad del circuito cuántico, el gran obstáculo para el desarrollo de los algoritmos más sofisticados".

Ahora, el equipo planea aplicar esta técnica para poner en práctica algunos algoritmos cuánticos importantes, tales como el algoritmo de estimación de fase y el algoritmo de Shor.

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