Un grupo de ETH Zurich experimentalmente
demostrado
Computación cuántica, en la que la memoria de trabajo se basa en vibraciones mecánicas en lugar de estados electromagnéticos.
La arquitectura está copiada de una computadora clásica, donde el procesador y la RAM están separados.
El papel del procesador lo desempeña un qubit superconductor, y el papel de la memoria lo desempeñan pequeños resonadores mecánicos dentro del chip cuántico, elementos vagamente similares a las cuerdas de una guitarra que, al registrar información, comienzan a oscilar a frecuencias más allá del rango audible.
Para calcular, un qubit accede a una forma de onda en la memoria, procesa y modifica su estado y luego la vuelve a escribir. Esta separación de computación y almacenamiento distingue este enfoque de muchos diseños cuánticos existentes, donde el procesamiento y la memoria están estrechamente entrelazados.
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La apuesta por la mecánica se explica por dos restricciones.
Hoy en día, la memoria cuántica suele hacerse electromagnética junto con qubits superconductores; ambas tecnologías están bien estudiadas y permiten leer y cambiar estados cuánticos con gran precisión.
Pero estos elementos son relativamente voluminosos, lo que dificulta convertir las instalaciones de laboratorio en máquinas prácticas.
Los resonadores mecánicos son notablemente más compactos y, lo más importante, más espaciosos (así como una cuerda puede sonar en diferentes tonos, un resonador admite muchos modos de vibración y cada modo funciona como una celda de memoria separada).
Además, según el equipo, los estados mecánicos permanecen estables por más tiempo: la información no se desintegra tan rápidamente como en sus contrapartes electromagnéticas.
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Rendimiento probado en tareas reales
La primera es la transformada cuántica de Fourier, un procedimiento básico en el que se basan muchos algoritmos cuánticos, incluido el famoso algoritmo de Shor para factorizar números.
El segundo es la búsqueda del período de una función, lo que demuestra la aplicación de este procedimiento en la práctica.
Ambas tareas requieren un control simultáneo y preciso de múltiples estados cuánticos, almacenándolos e interconectándolos sin destruir su frágil naturaleza.
Los autores afirman que su esquema es, en principio, capaz de realizar todas las operaciones básicas necesarias para la computación cuántica arbitraria, es decir, es adecuado como base para una computadora cuántica programable universal.
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Puedes leer el artículo completo en la revista Science
@ai_machinelearning_big_data