“Es imposible saber ahora si podremos tener computadores cuánticos en el futuro”

Fri, Jul 5, 2013 by Lorena Guzman

Physics, Spanish

Este año ha sido, confiesa Serge Haroche entre risas, difícil. Todavía no completa los 12 meses siendo un premio Nobel de Física y trae a cuestas las consecuencias de ello.

Cuando estaba en el colegio las fascinaba cómo las matemáticas pueden explicar la naturaleza. Luego, con el lanzamiento del primer satélite y la llegada del hombre a la Luna, se fascinó de nuevo al poder ponerles números a esos viajes.

Pero claramente nunca pensó -ya en la universidad- que su curiosidad sobre manipular átomos aislados le llevaría a donde está hoy, siendo una celebridad científica, lleno de entrevistas y casi sin tiempo para volver al laboratorio. Aún así, no le importa invertir un poco de tiempo para conversar tranquilamente.

Serge Haroche
Credit: Lorena Guzmán

“Cuando se habla de física cuántica, todo el mundo piensa en computadores cuánticos porque es algo que cada uno podría tener en la casa”, dice. Pero, “es imposible saber ahora si podremos tener computadores cuánticos en el futuro”.

¿Pero por qué tanto interés en ellos? Simplemente porque si se logra manejar esta tecnología el poder de procesamiento y almacenamiento de datos se iría a las nubes.

La idea es utilizar la lógica del mundo cuántico para diseñar algoritmos que computen mejor y más rápido que los clásicos, explica el Nobel. “La base de ello es al lógica de la superposición cuántica, donde el sistema puede estar al mismo tiempo en diferentes estados”, agrega. Eso es lo que posibilitaría que los computadores pasaran de trabajar de miles de millones de operaciones a la vez a diez billones de ellas.

El problema es que estos sistemas de partículas (o qubits) funciona a nivel cuántico por lo que es muy difícil controlarlos “Pero si se pudiera manipular un gran número de partículas, en principio, se podría construir un computador cuántico. Pero hay grandes dificultades y desafíos”, agrega Haroche.

El principal de ellos es la decoherencia. La superposición que permite funcionar a estos sistemas es muy frágil y puede ser destruida por la más mínima perturbación. Esto se puede solucionar aislándolos completamente del medio ambiente, pero hasta ahora los científicos no ha tenido demasiado éxito. “Siempre se llega a un punto en que aparecen las perturbaciones, lo que destruye la coherencia”, dice.

“Nadie sabe cuan grande pueden llegar a ser los sistemas que podemos construir”, continúa el Nobel. “Porque no sólo se trata de resolver problemas tecnológicos sino también de saber elegir los candidatos correctos para los qubits”.

A Haroche no le gusta cerrarse a otras posibilidades porque, asegura, nadie trabaja en el laboratorio pensando en la aplicación que tendrá en diez años lo está por descubrir. “Si logramos construir y controlar estos sistemas, nuevas ideas surgirán y otras cosas interesantes pueden suceder. Incluso las que aún no se han predicho”, dice enfático.

Ejemplos de ello hay muchos, dice. “Cuando se inventó el láser, nadie pensaba que serviría para tener fibra óptica en las comunicaciones”.

Los sistemas cuánticos también se podrían utilizar para construir relojes de altísima precisión, o usar sus  partículas para la comunicación cuántica criptográfica (o mandar datos encriptados). También se puede emplear para hacer simulaciones cuánticas de materiales que de otra forma no se podrían testear.

De momento se han logrado controlar sistemas con 15 o incluso 20 qubits, pero aún no es suficiente.“Nadie sabe si seremos capaces de superar estos obstáculos. No es sólo un problema de ingeniería, sino también uno de investigación básica donde tenemos que encontrar nuevos candidatos para qubits, nuevas formas de acoplarlos y de medir cosas”, dice.

“La investigación se trata de ir entendiendo los problemas y así ir progresando. Debemos tratar de ampliar lo que sabemos, y trabajar movidos por la curiosidad y no por metas que no sabremos si podremos lograr”, termina.

 

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