Ingenieros logran una demostración del "gato de Schrödinger" en un chip cuántico
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) ha llevado al mundo real el famoso experimento mental del "gato de Schrödinger". Utilizando un chip de silicio, demostraron cómo un átomo de antimonio puede servir como una versión cuántica del enigmático gato, abriendo nuevas posibilidades para la computación cuántica y la corrección de errores, uno de los principales desafíos en este campo.
El "gato" cuántico en el mundo real
El experimento mental del gato de Schrödinger, propuesto para ilustrar la naturaleza de superposición en la mecánica cuántica, describe a un gato que puede estar vivo y muerto al mismo tiempo. Aunque esta paradoja nunca se ha observado en un ser vivo, los investigadores lograron replicar la idea utilizando el espín nuclear de un átomo de antimonio.
El antimonio, un elemento con un espín nuclear complejo capaz de tomar ocho direcciones diferentes, proporciona una superposición "macroscópica" de estados cuánticos. Esto significa que, a diferencia de los qubits convencionales que se limitan a dos estados ("arriba" o "abajo"), el sistema basado en antimonio tiene más resiliencia frente a errores.
Avances en la corrección de errores cuánticos
En los sistemas cuánticos tradicionales, un cambio repentino en el estado de un qubit puede causar un error lógico crítico. Sin embargo, con el antimonio, los investigadores explican que sería necesario que ocurran siete errores consecutivos para comprometer el estado cuántico. Esta robustez se compara metafóricamente con las "siete vidas" de un gato.
"Si ocurre un error, lo detectamos inmediatamente y podemos corregirlo antes de que se acumulen más errores", explicó el profesor Andrea Morello, líder del equipo. Este avance representa un paso crucial hacia la corrección de errores cuánticos, considerada el "Santo Grial" de la computación cuántica.
Implicaciones para la computación cuántica
El trabajo, publicado en Nature Physics, demuestra cómo integrar un sistema cuántico avanzado en un chip de silicio, similar a los utilizados en dispositivos electrónicos cotidianos. Este enfoque no solo refuerza la estabilidad de la información cuántica, sino que también marca un camino hacia computadoras cuánticas más funcionales y prácticas.
La codificación cuántica basada en antimonio ofrece mayor margen para detectar y corregir errores sin comprometer la integridad de los datos. Esto podría allanar el camino para resolver problemas complejos en áreas como la criptografía, la simulación molecular y la optimización logística.
El equipo planea enfocar sus esfuerzos en demostrar la detección y corrección de errores cuánticos en tiempo real, consolidando su avance en la construcción de sistemas cuánticos más confiables. Si logran superar este desafío, estarán un paso más cerca de hacer realidad el potencial de la computación cuántica a gran escala.
