Científicos chinos construyen la simulación cuántica de trampa de iones más grande del mundo – 2024

Un equipo de científicos chinos ha logrado un gran avance en la simulación cuántica, construyendo el sistema de trampa de iones más grande del mundo con resolución de un solo qubit. Este logro histórico marca un salto significativo hacia la computación cuántica a gran escala.

«Este trabajo es la simulación o cálculo cuántico más grande realizado hasta la fecha en un sistema de iones atrapados. Es un hito que debe ser reconocido», comentó el revisor del estudio publicado el miércoles en la revista Nature.

El avance se logró bajo el liderazgo de Duan Luming, un físico cuántico conocido por su investigación pionera. Duan, también autor correspondiente del artículo publicado, dijo que «nuestro trabajo proporciona una poderosa herramienta para profundizar en las complejidades de la ciencia cuántica y allanar el camino para el advenimiento de la computación cuántica a gran escala».

«Esta innovación tiene potencial para aplicarse a ámbitos como el desarrollo de materiales y productos farmacéuticos, la ingeniería y la inteligencia artificial», añadió Duan. 

Al igual que los bits de las computadoras clásicas, los qubits son los componentes básicos de las computadoras cuánticas. Sin embargo, controlar y manipular los qubits de forma consistente es un gran desafío debido a su delicada naturaleza cuántica.

La simulación y la computación cuántica a gran escala requieren dos características clave: una gran cantidad de qubits (capacidad de qubit) y la capacidad de leer el estado de cada qubit individualmente, según el estudio.

Las trampas de iones, plataforma líder en procesamiento de información cuántica, han conseguido simulaciones con decenas de iones confinándolos con campos electromagnéticos. Esto los hace muy prometedores para futuras aplicaciones a gran escala. Sin embargo, aún queda un desafío importante: equilibrar la captura estable de una gran cantidad de iones con el control preciso necesario para la manipulación individual.

A pesar de lograr simulaciones cuánticas con alrededor de 200 iones atrapados, las limitaciones anteriores para medir individualmente sus estados obstaculizaron la extracción de datos cruciales. Este cuello de botella limitó el progreso hacia aplicaciones de computación cuántica más potentes y versátiles.

Utilizando tecnología de trampa de iones monolítica criogénica y un esquema bidimensional, investigadores de la Universidad de Tsinghua lograron por primera vez una captura estable de 512 iones.

Además, el equipo también ha realizado con éxito mediciones del estado cuántico con «resolución de un solo qubit» en una cantidad sin precedentes de 300 iones, según el estudio.

Fuente: CGTN

El agradecimiento a 玉麒麟 por las imágenes difundidas en este noticiero.

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