En el Instituto de Física Lebedev de la Academia de Ciencias de Rusia, los científicos acaban de anunciar un salto adelante al demostrar con éxito una computadora cuántica de 70 qubits basada en trampas de iones. El punto que sorprendió a los expertos internacionales no es solo el número de qubits, sino el método innovador de codificación de información que ayuda a optimizar la potencia del hardware al doble.
Qubit (bit cuántico) es la unidad de información más básica en las computadoras cuánticas, que funciona sobre la base de la mecánica cuántica.
En consecuencia, en lugar de perseguir la enorme cantidad de iones que son muy difíciles de controlar, el grupo de investigación ruso solo utiliza una cadena de 35 iones yterbium. El secreto radica en que han controlado hasta 4 estados de energía en cada partícula individual. Esto significa que cada ion ahora tiene la potencia de 2 qubits, lo que ayuda a la máquina a alcanzar un rendimiento de 70 qubits pero aún mantener la estabilidad.
En la carrera cuántica global, controlar una larga cadena de iones es un problema extremadamente difícil porque cuando aumenta el número de partículas, las fluctuaciones se vuelven caóticas y fácilmente conducen a errores. La mayoría de los sistemas actuales generalmente se detienen en 35 partículas para mantenerse seguros. Sin embargo, los científicos rusos han tomado otro camino: en lugar de extender la cadena, comprimen la información dentro de la partícula.
Utilizamos un sistema cuántico de 4 niveles, que permite que cada ion funcione equivalente a 2 qubits", explicó la experta Ilya Zalivako. Esta es una fuerte respuesta a las arquitecturas cuánticas occidentales actuales, demostrando que la sofisticación en el codificación puede reemplazar la expansión de la escala física voluminosa.
El principio de funcionamiento de este sistema se basa en la oscilación colectiva. Cuando los científicos usan pulsos láser para actuar sobre un ion, toda la cadena oscila rítmicamente. Esta estrecha conexión ayuda al sistema a realizar operaciones paralelas súper complejas con una precisión extremadamente alta.
Para controlar cada pequeño ion, el sistema utiliza dos láser móviles capaces de apuntar a objetivos a una velocidad extremadamente rápida. Los resultados de las mediciones muestran que la precisión de las operaciones de un solo qubit alcanza el 99,92%, una cifra extremadamente impresionante incluso en comparación con los sistemas de Google o IBM.
Actualmente, esta máquina de 70 qubits ya no está en un vitrina de laboratorio. Se ha conectado a una plataforma de computación en la nube para probar algoritmos reales. Esto significa que los investigadores ya pueden comenzar a resolver problemas de descifrado de contraseñas, simulación de moléculas farmacéuticas o optimización de redes logísticas globales.
La aparición de la tecnología de cifrado de Rusia ha abierto oficialmente una nueva dirección para la industria de las supercomputadoras. En lugar de expandir el número de partículas físicas, la explotación exhaustiva de los estados internos del átomo será clave para resolver enormes problemas de cifrado, simulación de materiales y desarrollo de productos farmacéuticos de nueva generación en un futuro próximo.
