Tendencias21
Multiplican por diez mil el tiempo operativo de los estados cuánticos

Multiplican por diez mil el tiempo operativo de los estados cuánticos

Un equipo de científicos de la Universidad de Chicago ha desarrollado una nueva tecnología que permite que los estados cuánticos mantengan su coherencia por un lapso de tiempo diez mil veces mayor al actual. La innovación podría propiciar una verdadera revolución en computación cuántica y en todas las áreas de esta especialidad.

Una nueva tecnología es capaz de mantener operativos a los estados cuánticos hasta diez mil veces más tiempo con relación a las soluciones hoy disponibles, llegando a los 22 milisegundos. Según indica una nota de prensa, se estaría eliminando así uno de los grandes escollos para las tecnologías cuánticas: el escaso tiempo de coherencia que muestran estos sistemas.

Los especialistas concuerdan en que es imposible viabilizar un mayor desarrollo de las tecnologías cuánticas si previamente no se amplía el plazo temporal de la denominada “coherencia cuántica”. Se llama de esta forma al tiempo en el cual los estados cuánticos logran permanecer unidos y operativos, algo que actualmente se concreta solamente por unas millonésimas de segundo.

El problema principal radica en que para lograr incrementar el tiempo de productividad de los estados cuánticos se requiere de espacios extremadamente silenciosos y estables para trabajar, porque el ruido de fondo proveniente de vibraciones, la dispersión de campos electromagnéticos o las variaciones en las temperaturas son fatales para la permanencia de estos sistemas.

De lograrse las condiciones necesarias, el campo de aplicaciones de la ciencia y la tecnología cuántica es ilimitado y favorecería sin dudas un salto adelante para la humanidad: superordenadores cuánticos increíblemente más veloces y funcionales que los actuales, ingeniería cuántica, Internet cuántico… De acuerdo a diferentes especialistas, se podría hablar de un “nuevo mundo” a partir de estos desarrollos.

Cuando el ruido pasa desapercibido

Ahora, los investigadores de la Universidad de Chicago han creado una alternativa sencilla y eficaz para multiplicar el plazo temporal de coherencia de los estados cuánticos. Se trata de una metodología que puede “aislar” a los sistemas de todas las interferencias que logran desequilibrarlos. No intenta eliminar los factores negativos sino “engañar” a los sistemas cuánticos para que piensen que no existe ninguna amenaza.

Los científicos lo explican claramente con un ejemplo. Cuando alguien sube a una montaña rusa o a un juego similar, es probable que se encuentre colmado de personas y que, en consecuencia, escuche solamente los gritos de la gente.

Sin embargo, eso sucede cuando se viaja a poca velocidad. Por el contrario, cuando la velocidad aumenta el ruido pierde protagonismo y pasa a formar parte de un fondo de importancia secundaria. Ese efecto es el que han logrado los investigadores con los estados cuánticos.

Un campo magnético alternativo

Desde el punto de vista técnico, los expertos aplicaron un campo magnético alternativo a los pulsos electromagnéticos que se utilizan habitualmente para controlar los sistemas cuánticos.

Este campo suplementario es el que posibilita que los sistemas soporten las agresiones del entorno, sintonizándolas e integrándolas pero sin que les afecten directamente. Como en el ejemplo indicado anteriormente, pasan a formar parte de un “fondo” no tan relevante.

Para finalizar, los científicos destacaron que esta alternativa permite una gran escalabilidad. Podría seguir mejorándose y optimizándose a futuro, incrementando los 22 milisegundos de coherencia alcanzados por el equipo estadounidense. De conseguirse, un nuevo y amplio universo de tecnologías podrían comenzar a ser viables, modificando para siempre el mundo en el que vivimos.

Referencia

Universal coherence protection in a solid-state qubit. K. C. Miao et al. Science (2020).DOI:https://doi.org/10.1126/science.abc5186

Foto: David Awschalom.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

4 comentarios

RSS Lo último de Tendencias21

  • Crean un arma de rayo de energía inspirada en la Estrella de la Muerte de la saga Star Wars 14 noviembre, 2024
    Científicos chinos afirman haber hecho realidad el arma de haz de energía convergente que utiliza la estación espacial Estrella de la Muerte en la saga Star Wars: el sistema dirige una serie de haces de alta potencia a un solo objetivo. En la práctica, el arma podría tener un impacto letal al permitir desplegar múltiples vehículos […]
    Pablo Javier Piacente
  • Una isla rusa desaparece por completo del mapa en el Ártico 14 noviembre, 2024
    Un grupo de escolares y estudiantes universitarios descubrió que una isla rusa en el Ártico ha desaparecido recientemente, después de comparar imágenes satelitales del área para un proyecto educativo. La Sociedad Geográfica Rusa confirmó la desaparición de la isla helada Mesyatseva, aparentemente como consecuencia de los efectos del calentamiento global y el cambio climático antropogénico.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren cómo nuestro cerebro predice el futuro 14 noviembre, 2024
    El cerebro hace mucho más que procesar información: aprende de experiencias pasadas y hace predicciones sobre el futuro inmediato. Así podemos vivir con seguridad las experiencias cotidianas.
    Redacción T21
  • Descubren una extraña criatura fantasmal desconocida en lo profundo del océano 13 noviembre, 2024
    Un grupo de investigadores ha revelado recientemente una variedad desconocida de nudibranquio, una extraña criatura marina que nada libremente en los mares a más de 2.200 metros de profundidad, iluminada por un brillo bioluminiscente y adornada con una capucha ondulante, que le confieren un aspecto fantasmal. Se trata del primer nudibranquio conocido de su tipo, […]
    Pablo Javier Piacente
  • Nuestros antepasados usaron herramientas hace más de 3 millones de años 13 noviembre, 2024
    Un nuevo estudio que ha analizado los huesos de las manos de australopitecos, simios y humanos revela que el uso de herramientas probablemente evolucionó antes del surgimiento del género Homo: nuestros antepasados homínidos habrían comenzado a dominarlas hace más de 3 millones de años, iniciando una práctica cultural y tecnológica que se creía propia de […]
    Pablo Javier Piacente
  • Es hora de reconstruir una Valencia que sea física, política y económicamente resiliente 13 noviembre, 2024
    La tragedia de Valencia es la suma de la crisis climática y de una gobernanza que ha priorizado el lucro de unos pocos y el crecimiento descontrolado por encima de la seguridad de las personas. Una financiación autonómica injusta y una insuficiente comprensión de los riesgos climáticos que la ciencia anuncia completan una catástrofe anunciada.
    Fernando Valladares, Agnès Delage Amat y Rafael Jiménez Aybar (*)
  • Japón lanza el primer satélite de madera al espacio 12 noviembre, 2024
    En el marco de una misión que tiene como objetivo primordial probar la hipótesis sobre la utilidad que podrían tener ciertos tipos de madera en la industria aeroespacial, investigadores japoneses lanzaron recientemente al espacio un pequeño satélite de madera. El equipo experimental fue transportado a la Estación Espacial Internacional (ISS) y se desplegará en órbita […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los microplásticos pueden crear nubes y modificar el clima de la Tierra 12 noviembre, 2024
    Los microplásticos, directamente relacionados con los desechos industriales generados por la actividad humana y que están implicados en algunos de los problemas ambientales más graves que aquejan al planeta, también podrían producir nubes y modificar directamente el clima. Según un nuevo estudio, las partículas microplásticas pueden crear cristales de hielo a temperaturas de 5 a […]
    Pablo Javier Piacente
  • La memoria no solo reside en el cerebro, sino que está en todas las células del cuerpo 12 noviembre, 2024
    Un nuevo estudio ha descubierto que la memoria no es exclusiva del cerebro, sino que es una capacidad natural de todas las células que, por ejemplo, permite al páncreas recordar el patrón de nuestras comidas pesadas para mantener niveles saludables de glucosa en la sangre.
    Redacción T21
  • La IA podría producir hasta 5 millones de toneladas de residuos electrónicos en 10 años 11 noviembre, 2024
    La Inteligencia Artificial (IA) depende de mejoras tecnológicas rápidas, incluida la infraestructura de hardware y los chips. Las actualizaciones necesarias para seguir el ritmo del crecimiento de la tecnología podrían agravar los problemas existentes en cuanto a la acumulación de desechos electrónicos: al generar que los equipos se vuelvan obsoletos cada vez con mayor rapidez, […]
    Pablo Javier Piacente