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Un equipo de investigación logró ejecutar la puerta de dos qubits más rápida del mundo, lo que puede conducir a la próxima generación de computación cuántica súper rápida.
Hay varias formas de construir una computadora cuántica y, durante las últimas dos décadas, todo ese hardware informático se ha centrado en rastrear puertas más rápidas para eliminar los efectos del ruido externo y evitar errores de cálculo. Una de estas técnicas consiste en enfriar los átomos hasta el cero absoluto y manipularlos mediante un láser ultrarrápido.
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Un equipo de investigación utilizó átomos enfriados hasta casi el cero absoluto y atrapados entre pinzas ópticas separadas por un micrómetro. Manipularon los átomos haciendo brillar una luz láser especial durante 10 picosegundos. El resultado fue una operación fundamental esencial para la computación cuántica, la puerta de dos qubits más rápida del mundo, que opera en solo 6,5 nanosegundos.
Los átomos se consideran los sistemas cuánticos naturales y pueden almacenar bits cuánticos (qubits) de información. Estos átomos están bien aislados del entorno y son independientes entre sí, lo que significa que el tiempo que dura la superposición cuántica puede llegar a varios segundos para un qubit. La puerta de dos qubits se logra excitando un electrón de estos átomos independientes en una órbita electrónica gigante llamada orbital de Rydberg.
Esta implementación de la compuerta de dos qubits se denomina «compuerta Z controlada (compuerta CZ)», que es una operación que realiza la superposición cuántica del primer qubit según el estado (0 o 1) de 0+1 invertido a 0-1. un segundo qubit. Esta implementación pudo alcanzar la velocidad requerida para evitar la degradación de la precisión del cálculo debido al ruido.
![](https://www.electronicsforu.com/wp-contents/uploads/2022/08/CZ-Quantum-Gate-Operation-500x352.webp)
Con estas técnicas, la plataforma de átomos fríos se ha convertido en uno de los candidatos más prometedores para el hardware de computación cuántica. Esta tecnología tiene un potencial revolucionario, ya que se puede escalar a una escala mayor manteniendo una alta coherencia en comparación con los tipos de computadoras cuánticas superconductoras y de iones atrapados. Esta tecnología está atrayendo la atención de la industria, la academia y el gobierno de todo el mundo como el hardware de la próxima generación de computadoras cuánticas.
Referencia: «Intercambio de energía ultrarrápido entre dos Rydbergatoms individuales en la escala de tiempo de nanosegundos» 8 de agosto de 2022, fotónica de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41566-022-01047-2
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