Científicos crean computadora cuántica que se libera del sistema binario

Las computadoras, tal como las conocemos hoy, se basan en información binaria: operan en unos y ceros, almacenan información más compleja en bits que están apagados o encendidos. Ese sistema al parecer simple está dentro de cada computadora que usamos.

Las computadoras cuánticas han adoptado ese mismo sistema. Usan qubits, que replican los bits de una computadora clásica, pero mediante tecnología cuántica.

Pero están construidas con algo más que esos unos y ceros. Las computadoras cuánticas no están necesariamente restringidas a lo binario, y los científicos esperan que liberarlas de ese sistema pueda agregar una complejidad adicional sin usar más partículas cuánticas.

Ahora, los científicos dicen que lograron construir una computadora cuántica que funciona de esa manera. Puede hacer cálculos no con qubits, sino con qudits, dígitos cuánticos que podrían permitir una potencia informática mucho mayor.

La mayoría de las computadoras cuánticas tienen acceso a más estados cuánticos de los que en realidad se usan cuando hacen cálculos. En el nuevo estudio, los científicos utilizaron una computadora en la Universidad de Innsbruck que almacena información en átomos de calcio atrapados que pueden existir en ocho estados diferentes, por ejemplo, pero de los cuales por lo usual solo se usan dos.

Los investigadores pudieron demostrar que podían hacer uso de todo el potencial de la computadora, y hacerlo de una manera que no hace que la computadora sea menos confiable, como ocurre con una computadora tradicional.

Además, los científicos normalmente quieren usar computadoras cuánticas para trabajar en problemas que ya se expresan de forma usual en las auditorías. “Trabajar con más que ceros y unos es muy natural, no solo para la computadora cuántica sino también para sus aplicaciones, lo que nos permite desbloquear el verdadero potencial de los sistemas cuánticos”, dijo Martin Ringbauer, físico experimental y miembro del equipo de Innsbruck.

El trabajo se informa en un nuevo artículo, ‘A universal qudit quantum processor with trapped ions’, publicado hoy en Nature Physics.