Leer en voz alta Los programas escritos para futuras computadoras cuánticas solo pueden abordar sus unidades de memoria durante un corto período de tiempo: los científicos brasileños han descubierto que el acoplamiento mecánico cuántico de las unidades de memoria individuales puede colapsar repentinamente y de forma irrecuperable. Según el experimento, este es especialmente el caso cuando los QBits están en un estado de energía relativamente alto. Mientras que un bit común solo puede almacenar dos estados para codificar información, QBits puede almacenar superposiciones lineales arbitrarias de cero y un estado. Mediante el acoplamiento mecánico cuántico de varios QBits, la capacidad de almacenamiento de dicha memoria cuántica aumenta exponencialmente. Los bancos de memoria de una computadora cuántica podrían construirse, por ejemplo, a partir de impurezas individuales en un cristal de silicio, o consistir en fotones interconectados en las vías de comunicación.

Luiz Davidovich y sus colegas de Río de Janeiro ahora han investigado cómo puede colapsar el acoplamiento cuántico-mecánico de dos QBits. En su experimento, los investigadores utilizaron dos fotones cuyos momentos angulares estaban acoplados cuánticamente entre sí. Los fotones pasaron por dos trayectorias diferentes en el experimento, en cuyos extremos se podía medir el grado de enredo cuántico por medio de dos filtros de interferencia.

Luego, los investigadores colocaron diferentes películas delgadas en el camino de los fotones, cambiando así su momento angular. De acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, el acoplamiento entre los dos fotones debería reducirse. En una computadora cuántica práctica, esta lenta pérdida de enredo mecánico cuántico podría compensarse con algoritmos de corrección, dijeron los investigadores.

Sin embargo, en su experimento, los científicos descubrieron que, para ciertas combinaciones de los momentos angulares de salida de los dos fotones, su acoplamiento colapsó abruptamente es decir, cuando los estados iniciales tienen alta energía. Esta repentina pérdida de acoplamiento mecánico-cuántico fue teóricamente predicha hace unos años y ahora demostrada experimentalmente por Davidovich. visualización

Los investigadores enfatizan que su experimento no mata la producción de computadoras cuánticas. Sin embargo, puede ser necesario limitar la duración de las operaciones de QBits para evitar el colapso repentino de los acoplamientos.

Luiz Davidovich (Universidad Federal de Río de Janeiro) y otros: Science, Vol. 316, p. 579 Stefan Maier

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