Nace el primer chip cuántico con base de silicio

Científicos australianos han descubierto una manera de poner la tecnología de la computación cuántica en los chips de de silicio, allanando el camino para la primera fabricación comercial del santo grial en super computación, el chip cuántico.

Durante décadas, los científicos han estado tratando de convertir la computación cuántica (que permite que múltiples cálculos sucedan a la vez, por lo que es infinitamente más rápido que la computación estándar) en una realidad práctica en lugar de una teoría.
Hasta ahora, han dependido en gran medida de los materiales "exóticos" para construir ordenadores cuánticos, que los hace inadecuados para la producción comercial.

Pero los investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur han patentado un nuevo diseño, publicado en la revista científica Nature, creado específicamente con las normas de fabricación de la industria informática en la mente y el uso del silicio, que se encuentra en los chips de ordenador regulares como los que usamos todos día en los pcs, teléfonos inteligentes o tabletas.

El profesor Andrew Dzurak de UNSW Foto: www.smh.com.eu

"Nuestro equipo en la UNSW ha despejado un obstáculo importante para convertir la computación cuántica en una realidad", dijo el director del Australian National Fabrication Facility, Andrew Dzurak, el líder del proyecto.
"Además de la demostración de la primera puerta lógica cuántica en silicio, también hemos diseñado y patentado una forma de ampliar esta tecnología a millones de qubits utilizando técnicas de fabricación industrial estándar para construir el primer chip de procesador cuántico del mundo."

Mientras que la computación normal lee datos como bits binarios (representado como un 0 o un 1), un bit cuántico ("qubit") puede existir en dos (o mas) estados a la vez, lo que permite múltiples cálculos que suceden simultáneamente. Un ordenador cuántico podría tardar días en resolver las preguntas a las que uno normal tardaría millones de años en responder.

Impresión artística del dispositivo de puerta lógica de dos qubits desarrollado por la UNSW. Cada qubit de electrones (en la foto de color rojo y azul) tiene un "giro", o un campo magnético. Foto: www.smh.com.eu

El diseño patentado de la UNSW modifica los transistores que se encuentran en los chips de ordenador regulares para poder almacenar el código binario de 0 o 1 en el "giro" de un solo electrón, que funciona como una pequeña aguja de brújula. Se basa en una investigación anterior que produjo el primer transistor de computación cuántica de este tipo.
Sin embargo, esta es la primera vez que los científicos han logrado que dos transistores cuánticos basados ​​en silicio consigan "hablar" unos con otros para realizar cálculos a través de lo que se conoce como una "puerta lógica cuántica".

Las puertas lógicas cuánticas se han demostrado y comprobado previamente con materiales complicados como iones flotando en el vacío, sistemas superconductores o partículas de luz (fotones), dijo el profesor Dzurak.
"Lo que hemos hecho demuestra por primera vez, que podemos hacer el primer cálculo cuántico en un chip de silicio que trabaja con dos de estos bits cuánticos".
El avance significa que los bloques de construcción para el primer chip de computación cuántica de silicio (que todavía necesitará albergar cientos o miles de transistores, no sólo dos) han sido creados.

El profesor Dzurak esta "seguro" de que con la asociación de la industria del sector, un chip de computación cuántica prototipo podría llegar dentro de cinco años, con la primera aplicación comercial probable en los centros de datos a gran escala.

Mientras se mantiene la propiedad intelectual en tierras australianas, podría obtener grandes beneficios económicos ya que la tecnología de la computación cuántica va a tener un impacto importante en industrias como la tecnología de la información, las finanzas, la seguridad, la fabricación, la biotecnología y la salud, especialmente en torno al desarrollo de medicamentos que necesitan a los ordenadores para ser diseñados, o para acelerar los ensayos de estos.