Enviado por José Carlos Serrano Sánchez 

 

ScienceDaily (11 de diciembre de 2011) — Un chip óptico multifunción que genera, controla y “mide” el entrelazamiento y la mezcla (dos fenómenos cuánticos que son, en esencia, el corazón para los ordenadores cuánticos del futuro) ha sido desarrollado por investigadores del Centro de Fotónica Cuántica de la Universidad de Bristol. Este chip representa un importante avance en la carrera para desarrollar un ordenador cuántico.

 

 

 

 

 

 

El recurso principal que hace funcionar un ordenador cuántico es el entrelazamiento — la conexión entre dos partículas distantes, conocida por la expresión de Einstein: “espeluznante acción a distancia” (spooky action at a distance). Los investigadores de Bristol han demostrado, por primera vez, que este sorprendente fenómeno puede ser generado, manipulado y “medido” por completo en un pequeño chip de silicio. También han usado el mismo chip para “medir” la mezcla - a menudo un efecto no deseado del entorno, y ahora, un fenómeno que puede ser controlado y utilizado para hacer funcionar circuitos cuánticos, así como de interés fundamental para los físicos.

“Para desarrollar un ordenador cuántico, no sólo necesitamos poder controlar fenómenos complejos como el entrelazamiento y la mezcla, sino que también necesitamos hacer esto en un chip, para así poder copiar muchos de estos minúsculos circuitos con la misma escalabilidad y de forma práctica — "de la misma manera que los ordenadores modernos de hoy en día” explica el profesor Jeremy O’Brien, director del Centro de Fotónica Cuántica. “Nuestro dispositivo permite hacer esto y creemos que es un gran adelanto para la computación óptica-cuántica”.

El chip realiza varias acciones. Estas acciones, cada una, generalmente serían llevadas a cabo en un banco óptico, del tamaño de una gran mesa. Sin embargo el chip mide 70 mm x 3 mm. Consiste en una red de diminutos canales que guían, manipulan y hacen interactuar fotones individuales (partículas de luz). Mediante el uso de ocho electrodos reconfigurables insertados en el circuito, los pares de fotones pueden ser manipulados y entrelazados, lo que genera cualquier estado entrelazado posible de dos fotones o cualquier estado mezcla de un solo fotón.

“No es lo ideal que tu ordenador cuántico sólo pueda realizar una única tarea específica”, explica Peter Shafbolt, autor principal del estudio, publicado en la revista Nature Photonics. “Preferiríamos tener un dispositivo reconfigurable que realizara una gran variedad de tareas, parecido al escritorio de los PCs actuales, esta capacidad reconfigurable es lo que hemos demostrado ahora. Este dispositivo es aproximadamente diez veces más complejo que experimentos anteriores que utilizaban esta tecnología. Es emocionante, ya que podemos realizar diferentes experimentos de una manera muy directa, utilizando un único chip reconfigurable”.

Los investigadores, que han desarrollado chips fotónicos cuánticos durante los últimos seis años, se encuentran en la actualidad trabajando para ampliar la complejidad del dispositivo, y contemplan esta tecnología como el pilar de la computación cuántica del futuro. El Dr. Terry Rudolph del Imperial College de Londres, Reino Unido, considera que este desarrollo es un importante avance. “Ser capaz de generar, manipular, y medir el entrelazamiento en un chip es un logro sorprendente. No sólo es un paso clave hacia las muchas tecnologías cuánticas (como la computación cuántica óptica) que van a revolucionar nuestras vidas, nos ofrece una mayor oportunidad para explorar e investigar algunos de los extraños fenómenos cuánticos que aún nos resulta difícil abordar. Han hecho que sea tan fácil conectar en segundos un experimento que a nosotros nos estaba llevando meses, que me pregunto si puedo llevar a cabo mi propio experimento ahora”.

 

Enviado por José Carlos Serrano Sánchez