La tecnología detrás de las computadoras cuánticas del futuro se está desarrollando rápidamente, con varios enfoques diferentes en marcha. Muchas de las estrategias o «planos» de los ordenadores cuánticos se basan en átomos o circuitos eléctricos artificiales similares a los átomos.

 

En un nuevo estudio teórico publicado en la revista Physical Review X, un grupo de físicos de Caltech demuestra los beneficios de un enfoque menos estudiado que no se basa en los átomos sino en las moléculas.

 

«En el mundo cuántico, tenemos varios planos sobre la mesa y estamos mejorando simultáneamente todos ellos», dice el autor principal Victor Albert, becario postdoctoral en Física Teórica. «La gente ha estado pensando en usar moléculas para codificar información desde 2001, pero ahora estamos mostrando cómo las moléculas, que son más complejas que los átomos, podrían conducir a menos errores en la computación cuántica«.

 

En el corazón de los ordenadores cuánticos están lo que se conoce como qubits. Estos son similares a los bits de los ordenadores clásicos, pero a diferencia de los bits clásicos pueden experimentar un extraño fenómeno conocido como superposición en el que existen en dos estados o más a la vez. Como el famoso experimento del gato de Schrödinger, que describe un gato que está vivo y muerto al mismo tiempo, las partículas pueden existir en múltiples estados a la vez. El fenómeno de la superposición está en el corazón de la computación cuántica: el hecho de que los qubits puedan adoptar muchas formas simultáneamente significa que tienen exponencialmente más potencia de cálculo que los bits clásicos.

 

Pero el estado de superposición es delicado, ya que los qubits son propensos a colapsar fuera de sus estados deseados, y esto conduce a errores de computación.

 

«En la computación clásica, hay que preocuparse por el volteo de los bits, en el que un bit de ‘1’ pasa a un ‘0’ o viceversa, lo que provoca errores», dice Albert. «Esto es como lanzar una moneda, y es difícil de hacer. Pero en la computación cuántica, la información se almacena en frágiles superposiciones, e incluso el equivalente cuántico de una ráfaga de viento puede conducir a errores».