Des chercheurs conçoivent une expérience sur les ondes radio pour montrer les avantages de l'informatique quantique

Investigadores diseñan un experimento de ondas de radio para mostrar los beneficios de la computación cuántica

Los investigadores de la Universidad de Arizona pudieron demostrar los beneficios de la computación cuántica a través de investigaciones relacionadas con las ondas de radio. Según los expertos, la idea es mostrar cómo los sistemas cuánticos pueden ayudar a la sociedad en procesos de pequeña, mediana y gran escala.

Básicamente, utilizaron tres sensores, insertados en un proceso conocido como «entrelazamiento cuántico», lo que les permitió compartir información más detallada sobre la amplitud y pendiente de las ondas.

Los beneficios que se obtuvieron fueron la mejora de la precisión de cada sensor (lo que redujo el margen de error), así como un análisis más generalizado de los datos recopilados en lugar de una evaluación individual de cada información obtenida.

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La ilustración muestra un procesador de color azul, que simboliza el trabajo de los investigadores en computación cuántica.

La computación cuántica es el proceso que, una vez implementado definitivamente, podrá resolver en pocos segundos cálculos que, hoy en día, llevarían décadas. Imagen: Yurchanka Siarhei /

Suena simple, pero de hecho, comprender el tema es más complicado de lo que sugiere la afirmación: los beneficios demostrados por los investigadores indican que la computación cuántica puede ‘elegir’ evaluar una situación en todo su espectro, o solo una parte de ella.

Concretamente, piénselo de esta manera: en medicina, un especialista no necesita analizar cada célula del cuerpo para saber si un paciente tiene cáncer, solo necesita encontrar una pequeña muestra de la enfermedad para extrapolar los resultados. resto del cuerpo. Es más o menos la misma situación con la prueba propuesta: aporta utilidad a aplicaciones que solo necesitan una respuesta binaria – «sí» o «no», por ejemplo -, reduciendo el tiempo de procesamiento. Al enfocar el análisis solo donde realmente importa .

Ahora lleve este contexto a problemas globales, como detectar elementos dañinos en el agua o anticipar las necesidades alimentarias de las poblaciones donde la distribución es más problemática.

La “computación cuántica” se entiende como la capacidad tecnológica para procesar un volumen de información absurdamente grande en períodos de tiempo increíblemente cortos, pero con una precisión sin precedentes. Funciona utilizando pequeños fragmentos de información llamados «qubits».

El cálculo actual depende de «bits», datos que pueden ser 0 o iguales a 1. El qubit, en la práctica, puede ser ambos. Esto los hace extremadamente frágiles, se deterioran sin previo aviso y, por lo tanto, requieren un manejo mucho más cuidadoso. Por eso es importante la corrección de errores.

Según John Peskill, un especialista en física del Instituto de Tecnología de California (Caltech), actualmente estamos en una fase que él llamó «NISQ» (un acrónimo de «Escala cuántica intermedia ruidosa»). Básicamente, dice que las computadoras cuánticas de hoy pueden manejar tareas que requieren pequeñas cantidades de qubits, pero no sin mucha interferencia (o «ruido»). Esta parte es importante porque determina el margen de error de cualquier estudio realizado a escala cuántica.

Ingresan los investigadores de la Universidad de Arizona: utilizando el entrelazamiento de la computación cuántica, pudieron mejorar la precisión de los sensores, aunque por un pequeño margen.

«La idea de utilizar entrelazado para mejorar los sensores no se limita a un tipo específico de sensor, por lo que tiene su uso en una serie de aplicaciones diferentes, siempre que su equipo sea compatible con este proceso», dijo Quntao Zhuang, co- autor. de estudio y profesor asistente de ingeniería informática y eléctrica en la Universidad de Arizona. “Teóricamente, puedes considerar aplicaciones como LiDAR [tecnologia de imagem e mapeamento em 3D] para coches autónomos, por ejemplo ”.

Imagine el piloto automático de Tesla, por ejemplo, para ser aún más preciso y con menos riesgo de errores.

En el futuro, el equipo de investigación quiere crear una forma de poner toda esta capacidad de procesamiento en un solo chip que se pueda insertar en agua o materiales biológicos, con el fin de evaluar si será capaz de identificar enfermedades o diferentes compuestos químicos.

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