Aunque nadie sabe todavía cómo será la futura computadora cuántica o qué será exactamente capaz de hacer, la forma radicalmente diferente en la que estas máquinas futuristas calculan está alimentando la esperanza entre los expertos de que pronto podrán descifrar mensajes cifrados o desarrollar medicamentos a la medida del individuo.
Ese superpoder comienza con el llamado qubit, la contraparte del bit tradicional. Puede ser, dictado por las leyes de la física, no sólo ‘0’ o ‘1’, sino también ambos a la vez. La pregunta es qué apariencia física tendrán esos qubits en la futura computadora cuántica.
Una de las opciones son los llamados puntos cuánticos, unidades de cálculo que utilizan el conocido material de chip de computadora, el silicio. En un artículo de la revista Naturaleza Electrónica Investigadores del instituto cuántico QuTech en Delft y el gigante de chips de computadora Intel describen cómo produjeron estas piezas con máquinas existentes en las fábricas de la compañía.
Esto le da al punto cuántico buenas credenciales para convertirse en el sucesor cuántico definitivo del transistor, la unidad de cálculo que en las computadoras tradicionales, miles de millones de ellos se sientan simultáneamente en chips de computadora y realizan cálculos. Una computadora cuántica completa, que pueda realizar todos los cálculos cuánticos imaginables, en el futuro debe contener de millones a miles de millones de tales unidades informáticas.
Del bolígrafo a la impresora
En el experimento, discos planos con un diámetro de 30 centímetros, en los que se ubican decenas de miles de puntos cuánticos, salieron de las máquinas. Al menos el 98 por ciento de estos funcionaron correctamente. Los investigadores también analizaron un punto cuántico más extensamente y demostraron que, de hecho, exhibía el comportamiento deseado del qubit.
«En el pasado, la bandera se levantaba en el laboratorio cuando la mitad de nuestros puntos cuánticos funcionaban bien», dice la física Anne-Marije Zwerver (QuTech), autora principal del artículo. “Es como dar el paso de escribir con un bolígrafo a imprimir algo con una impresora. La primera es un trabajo manual lento, la segunda es una producción uniforme, grandes cantidades, pero más rígida.’
El físico Floris Zwanenburg (Universidad de Twente), que también realiza investigaciones sobre puntos cuánticos, está entusiasmado con el resultado. ‘Este es un gran trabajo. El grupo comenzó a trabajar con Intel hace años y ahora está produciendo el efecto deseado”, dice. Elogia la fusión exitosa de las culturas de investigación de la academia y la comunidad empresarial. ‘Cuando nosotros, como científicos, hacemos puntos cuánticos en una sala limpia, nos alegramos cuando uno funciona. Cuando Intel fabrica mil transistores y uno no, inmediatamente se preguntan por qué. Tienes que combinar esos dos métodos si quieres poder hacer computadoras cuánticas a escala industrial en el futuro”.
Actualmente, el punto cuántico va un poco por detrás de las variantes producidas en laboratorio que los gigantes tecnológicos como Google e IBM usan en sus procesadores cuánticos, pero los expertos esperan que puedan superar a la competencia a largo plazo debido a dos ventajas. Son mucho más pequeños, lo que facilita la construcción de máquinas con millones o miles de millones de qubits. Y utilizan silicio, lo que les permite confiar en la infraestructura existente y las técnicas de fabricación de los gigantes de chips como Intel.
«Pero esto último era realmente solo teoría antes», dice Zwerver. ‘Ahora hemos demostrado por primera vez que también funciona de esa manera en la práctica, en máquinas existentes en una fábrica real.’
