La computadora cuántica, una del afortunado grupo de 30 existentes en el mundo, también es una de pocas que usan colectores de iones, una tecnología que usa campos magnéticos o eléctricos para capturar o "atrapar" partículas cargadas (iones) dentro de un espacio aislado.
El Político
Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Weizmann construyó la computadora en el transcurso de varios años.
El equipo lo desarrolló en el laboratorio del profesor Roee Ozeri, un experto en computación cuántica en el Departamento de Física de Sistemas Complejos del Instituto Weizmann.
Tom Manovitz, un investigador de computación cuántica que dirigió el proyecto, y el estudiante de investigación Yotam Shapira, detallaron su trabajo en PRX Quantum, una revista revisada por pares publicada por la American Physical Society (APS).
La computadora
Se colocó un colector de iones dentro de una cámara de vacío en un gran contenedor de metal, que protege a los iones del ruido magnético. Foto de Fred Pizanti
La computadora cuántica se llama WeizQC como tributo a WEIZAC, la primera computadora de Israel, que se inauguró en el Instituto Weizmann en 1955.
“Una de las primeras computadoras del mundo, WEIZAC, se construyó aquí en la década de 1950 cuando todo lo que Israel tenía eran pantanos y camellos”, dijo Ozeri, en un comunicado de la universidad.
“Hoy Israel es un imperio tecnológico; no hay razón por la que no debamos ser líderes en la carrera de la computación cuántica”.
Una computadora cuántica es un dispositivo computacional que hace uso de fenómenos mecánicos cuánticos distintivos, como la superposición o el entrelazamiento, para realizar operaciones con datos.
Rapidez por encima de todo
El principio básico de la computación cuántica es que las propiedades cuánticas se utilizan para estructurar los datos, mientras que los mecanismos cuánticos se construyen para realizar operaciones con ellos.
Las computadoras cuánticas son capaces de resolver ciertos problemas computacionales más rápido que las computadoras clásicas.
A diferencia de las computadoras clásicas, las computadoras cuánticas se basan en las propiedades de la física cuántica.
Pueden ser extremadamente beneficiosos para ciertas tareas en las que podrían superar considerablemente incluso a las mejores supercomputadoras.
Ozeri llama a la computación cuántica el "santo grial de la computación moderna", en un video que destaca la primera computadora cuántica de Israel.
En una computadora clásica (o convencional), la información se almacena como bits. En una computadora cuántica, se almacena como bits cuánticos o qubits.
A diferencia de las computadoras actuales, que están limitadas por los límites de la física clásica, las computadoras cuánticas obedecen a un conjunto de "leyes" completamente diferente: las leyes de la mecánica cuántica, que se refieren a partículas de la naturaleza en un mundo microscópico.
En un mundo "familiar", los humanos, los gatos e incluso los bits solo se pueden usar en un lugar a la vez. Por el contrario, los qubits pueden estar presentes simultáneamente en más de una posición o estado, lo que les permite realizar múltiples cálculos en paralelo.
Este fenómeno, llamado superposición, es una gran potencia informática.
En resumen, "las partículas cuánticas pueden existir en múltiples realidades simultáneamente", dijo el profesor Ozeri, "esto permite ejecutar procesos en paralelo, lo que le da a las computadoras cuánticas su ventaja".
Israel a la cabeza
La capacidad de computación cuántica sentará las bases tecnológicas para un ecosistema israelí que conducirá a futuros desarrollos en seguridad, economía, tecnología, ingeniería y ciencia, la Autoridad de Innovación de Israel (IIA) y la Dirección de Investigación y Desarrollo del Ministerio de Defensa (MAFAT) han dijo.
“Superpotencias como EEUU, China, la Unión Europea y organizaciones multinacionales como Google, Amazon e IBM están en la carrera para lograr tales capacidades”, agregó Ozeri.
La computadora construida por los investigadores de Weizmann es una máquina de cinco qubits, aproximadamente el nivel alcanzado por la versión de IBM cuando la compañía comenzó a ofrecer computación cuántica como un servicio en la Nube.
Según Ozeri, el equipo de Weizmann utilizará la computadora cuántica actual para ejecutar algoritmos avanzados.
Mientras tanto, ya se está trabajando en una computadora aún más grande en el laboratorio de Ozeri. La computadora más grande, llamada WeizQC, está programada para funcionar con 64 qubits.
Se espera que la computadora, que probablemente tardará al menos otro año, demuestre la ventaja cuántica, que hasta ahora solo se ha logrado con computadoras construidas en laboratorios en Google y en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.
Demostrar la ventaja cuántica significa que "con esta computadora, podremos calcular cosas que incluso las computadoras clásicas más grandes no pueden calcular", dijo Ozeri.
Computación cuántica en Israel
En febrero, la Autoridad de Innovación de Israel (IIA) y la Dirección de Investigación y Desarrollo del Ministerio de Defensa (MAFAT) anunciaron que asignarán 200 millones de NIS (unos 62,1 millones de dólares) para construir la primera computadora cuántica de Israel.
La inversión de Israel en la computadora cuántica estaría dirigida a dos pistas En la primera vía, la Autoridad de Innovación de Israel se centraría en construir y desarrollar una infraestructura computacional cuántica para ejecutar cálculos directamente o mediante acceso a la Nube, para optimizar o mejorar diferentes elementos en la computación cuántica.
