Un nuevo modelo teórico que implica exprimir la luz a la cantidad justa para transmitir información con precisión utilizando partículas subatómicas nos está acercando a una nueva era de la informática.
Los científicos de la Universidad de Hokkaido y la Universidad de Kyoto han desarrollado un enfoque teórico de la computación cuántica que es 10 mil millones de veces más tolerante a los errores que los modelos teóricos actuales. Su método nos acerca al desarrollo de computadoras cuánticas que utilizan las diversas propiedades de las partículas subatómicas para transmitir, procesan y almacenan cantidades extremadamente grandes de información compleja.
La computación cuántica tiene el potencial de resolver problemas que involucran grandes cantidades de información, como modelar procesos químicos complejos, mucho mejor y más rápido que las computadoras modernas.
Las computadoras actualmente almacenan datos codificándolos en "bits". Un bit puede existir en uno de dos estados: 0 y 1. Los científicos han estado investigando formas de emplear partículas subatómicas, llamadas "bits cuánticos", que pueden existir en más desolo dos estados separados, para el almacenamiento y procesamiento de cantidades mucho más vastas de información. Los bits cuánticos son los componentes básicos de las computadoras cuánticas.
Uno de estos enfoques implica el uso de las propiedades inherentes a los fotones de luz, como la codificación de información como bits cuánticos en un haz de luz mediante la digitalización de patrones del campo electromagnético. Pero la información codificada se puede perder de las ondas de luz durante el cálculo cuántico, lo que lleva auna acumulación de errores. Para reducir la pérdida de información, los científicos han estado experimentando con "exprimir" la luz. Exprimir es un proceso que elimina pequeñas fluctuaciones de nivel cuántico, conocidas como ruido, de un campo electromagnético. El ruido introduce un cierto nivel de incertidumbre enla amplitud y fase del campo electromagnético. La compresión es, por lo tanto, una herramienta eficiente para la implementación óptica de computadoras cuánticas, pero el uso actual es inadecuado.
en un artículo publicado en la revista Revisión física X , Akihisa Tomita, físico aplicado de la Universidad de Hokkaido, y sus colegas sugirieron una forma novedosa de reducir drásticamente los errores al utilizar este enfoque. Desarrollaron un modelo teórico que utiliza tanto las propiedades de los bits cuánticos como los modos del campo electromagnético enEl enfoque implica exprimir la luz mediante la eliminación de bits cuánticos propensos a errores, cuando los bits cuánticos se agrupan.
Este modelo es diez mil millones de veces más tolerante a los errores que los métodos experimentales actuales, lo que significa que tolera hasta un error cada 10,000 cálculos.
"El enfoque se puede lograr utilizando las tecnologías disponibles actualmente y podría avanzar aún más en la investigación de la computación cuántica", dice Akihisa Tomita de la Universidad de Hokkaido.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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