Utilizan fotones para realizar cálculos cuánticos

Un equipo de investigadores ha construido una matriz de detectores de luz lo bastante sensibles como para registrar la llegada de partículas de luz individuales, o fotones, y los ha montado en un chip óptico de silicio. Tales matrices son componentes esenciales de aparatos que utilizan fotones para realizar cálculos cuánticos.

No es fácil fabricar con éxito detectores de fotones individuales: De los 100 depositados en un chip utilizando técnicas de fabricación estándar, solo un puñado funcionará debidamente.

El equipo de Faraz Najafi, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha desarrollado un procedimiento para fabricar y probar los detectores de forma separada y después transferir a los que funcionan a un chip óptico elaborado usando procesos de construcción estándar.

Además de proporcionar matrices más densas y grandes, el método incrementa también la sensibilidad de los detectores.

En los experimentos, los investigadores han constatado que sus detectores tienen hasta 100 veces más probabilidades de registrar de forma precisa la llegada de un fotón individual que los fabricados para matrices previas.

Según la mecánica cuántica, las partículas físicas diminutas son capaces, contrariamente a lo que podríamos esperar, de ocupar estados mutuamente excluyentes al mismo tiempo.
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Un elemento computacional hecho de dicha partícula, conocido como bit cuántico o qubit, podría pues representar el cero y el uno simultáneamente.

Si se “entrelazan” múltiples qubits, es decir, que sus estados cuánticos dependan entre sí, entonces un único cómputo cuántico es, en cierto modo, como realizar muchos cálculos en paralelo.

Con la mayoría de las partículas, el entrelazamiento es difícil de mantener, pero eso es relativamente fácil con fotones.

Por esa razón, los sistemas ópticos son una vía prometedora para la computación cuántica.

Fuente: Noticias de la Ciencia