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Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Sydney ha logrado un gran avance en los tiempos de coherencia de los qubits de esp\u00edn (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>. La investigaci\u00f3n aprovech\u00f3 el trabajo previo del equipo en los llamados qubits \u00abvestidos\u00bb: qubits constantemente bajo el efecto de un campo electromagn\u00e9tico que los protege de la interferencia. Adem\u00e1s, los investigadores aprovecharon un protocolo recientemente dise\u00f1ado, SMART, (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span> que aprovecha los tiempos de coherencia aumentados para permitir que los qubits individuales sean persuadidos de manera segura para realizar los c\u00e1lculos requeridos.<\/p>\nLas mejoras permitieron a los investigadores registrar tiempos de coherencia de hasta dos milisegundos, m\u00e1s de cien veces m\u00e1s altos que los m\u00e9todos de control similares en el pasado, pero todav\u00eda muy lejos de la cantidad de tiempo que tardan los p\u00e1rpados en parpadear.<\/p>\n\nHay varias formas de aumentar la potencia de c\u00e1lculo disponible para un sistema cu\u00e1ntico (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>. Uno de ellos es aumentar el n\u00famero de qubits, que pueden considerarse similares a los transistores cl\u00e1sicos. Adem\u00e1s de aumentar la cantidad de qubits direccionables en un sistema determinado, tambi\u00e9n importa si los resultados que brindan estos qubits son correctos (para lo cual se est\u00e1n desarrollando varias implementaciones de correcci\u00f3n de errores). Otra forma m\u00e1s de mejorar el rendimiento es aumentar la cantidad de veces que los qubits pueden contener su informaci\u00f3n antes de la decoherencia, el momento en que el estado de los qubits colapsa, lo que lleva a la p\u00e9rdida de toda la informaci\u00f3n que contienen. En el caso de los qubits de esp\u00edn, cada vez que el electr\u00f3n deja de girar es la sentencia de muerte para el estado de los qubits.<\/p>\n\u201cUn tiempo de coherencia m\u00e1s largo significa que tiene m\u00e1s tiempo para almacenar su informaci\u00f3n cu\u00e1ntica, que es exactamente lo que necesita cuando realiza operaciones cu\u00e1nticas\u201d, dijo Ph.D. estudiante Amanda Seedhouse, cuyo trabajo en computaci\u00f3n cu\u00e1ntica te\u00f3rica contribuy\u00f3 al logro. \u201cEl tiempo de coherencia b\u00e1sicamente te dice cu\u00e1nto tiempo puedes hacer todas las operaciones en cualquier algoritmo o secuencia que quieras hacer antes de perder toda la informaci\u00f3n en tus qubits\u201d, continu\u00f3 Amanda.<\/p>\n
El protocolo SMART (Sinusoidally Modulated, Always Rotating and Tailored) de los investigadores tiene como objetivo mejorar los tiempos de coherencia al reducir la interferencia introducida en el entorno de un qubit, al tiempo que permite un control detallado de cada qubit.<\/p>\n
Una forma de interactuar con los qubits de esp\u00edn de silicio es someterlos a campos de microondas, aunque se ha demostrado que es un m\u00e9todo exigente: tradicionalmente se ha requerido un emisor de microondas para controlar cada uno de los qubits en funcionamiento. Sin embargo, mantener tantos campos magn\u00e9ticos basados \u200b\u200ben microondas que trabajan en el \u00e1mbito cu\u00e1ntico, junto con el consumo de energ\u00eda cada vez mayor y el aumento de la disipaci\u00f3n t\u00e9rmica de la gran cantidad de antenas, tiende a aumentar el ruido ambiental. Y un mayor ruido ambiental aumenta las posibilidades de que se produzca una decoherencia de qubits. Adem\u00e1s, los intentos de los cient\u00edficos por aumentar el control sobre los estados de los c\u00fabits fueron en contra de los tiempos de coherencia.<\/p>\n
Todo esto ser\u00eda prohibitivo frente a los requisitos de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica a gran escala, que se espera que requieran millones de qubits trabajando armoniosamente hacia un objetivo computacional final.<\/p>\n
Usando un resonador diel\u00e9ctrico, los investigadores demostraron que la totalidad del campo qubit podr\u00eda controlarse usando una sola antena en su lugar. (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>. La antena, que se espera que maneje millones de qubits simult\u00e1neamente, funciona manteniendo el giro del electr\u00f3n, la propiedad cu\u00e1ntica de la que los qubits de silicio derivan parte de su encanto. Otro elemento es que los qubits de silicio podr\u00edan eventualmente aprovechar la experiencia de d\u00e9cadas de los fabricantes de silicio para lograr el m\u00e1ximo rendimiento de este material y los m\u00e1s altos rendimientos de fabricaci\u00f3n.<\/p>\nPero si bien es esencial mantener los estados de giro de todos los campos qubit (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span> (para que no se descoheren), los c\u00e1lculos precisos a\u00fan requerir\u00e1n que los qubits se manipulen individualmente. Por ejemplo, si los cambios en el campo de microondas afectan a todos los qubits de manera similar, entonces no habr\u00eda mucho para controlar qu\u00e9 informaci\u00f3n representa cada qubit de esp\u00edn.<\/p>\nLos investigadores idearon y adoptaron el protocolo SMART para interactuar m\u00e1s f\u00e1cilmente con los estados de qubit. A trav\u00e9s de \u00e9l, podr\u00edan manipular los qubits giratorios para balancearse hacia adelante y hacia atr\u00e1s en lugar de girar en c\u00edrculos. Como el p\u00e9ndulo de un reloj de pie, cada qubit se movi\u00f3 hacia adelante y hacia atr\u00e1s. Al interactuar con la oscilaci\u00f3n de cada qubit a trav\u00e9s de un campo el\u00e9ctrico, los qubits quedaron fuera de resonancia mientras manten\u00edan su ritmo, lo que permiti\u00f3 a los investigadores hacer que se balancearan en diferentes tempos en comparaci\u00f3n con sus vecinos (uno \u00absubiendo\u00bb mientras que el otro \u00abbajaba\u00bb). \u201d).<\/p>\n
\u201cPiense en ello como dos ni\u00f1os en un columpio que van hacia adelante y hacia atr\u00e1s en sincron\u00eda\u201d, dice la Sra. Seedhouse. \u201cSi le damos un empuj\u00f3n a uno de ellos, podemos hacer que lleguen al final de su arco en los extremos opuestos, por lo que uno puede ser un 0 cuando el otro ahora es un 1\u201d.<\/p>\n
Los esfuerzos de los investigadores de la UNSW han demostrado que los grupos de qubits se pueden controlar a trav\u00e9s de una \u00fanica fuente magn\u00e9tica basada en microondas. Por el contrario, la aplicaci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico controlado electr\u00f3nicamente puede controlar mejor los qubits individuales. Seg\u00fan los investigadores, el protocolo SMART aprovecha un camino potencial para las computadoras cu\u00e1nticas a gran escala. <\/p>\n
\u201cHemos mostrado una forma simple y elegante de controlar todos los qubits a la vez que tambi\u00e9n ofrece un mejor rendimiento\u201d, dice el Dr. Henry Yang. (se abre en una pesta\u00f1a nueva)<\/span>uno de los investigadores principales del equipo.<\/p>\n<\/div>\nSource link-41<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Sydney ha logrado un gran avance en los tiempos de coherencia de los qubits de esp\u00edn…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":214668,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[21980],"tags":[2127,16546,11669,32412,23359,18400,1585],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/214667"}],"collection":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=214667"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/214667\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":214669,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/214667\/revisions\/214669"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/media\/214668"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=214667"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=214667"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=214667"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}