Las computadoras convencionales usan bits, que pueden ser cero o uno a la vez, para almacenar información y realizar cálculos. Las computadoras cuánticas, por otro lado, usan qubits para esas tareas, en donde pueden usar combinaciones arbitrarias de ceros y unos al mismo tiempo, un fenómeno de física cuántica.
Se espera que esta mejora provoque una revolución en áreas como el clima y la investigación farmacéutica.
Hoy en día, varias arquitecturas están siendo probadas en todo el mundo, en la carrera por construir el primer procesador de computadora cuántica con millones de qubits en lugar de solo unos pocos. Entre ellos se incluyen proyectos con silicio, trampas de iones, bucles de superconductores, diamantes y qubits topológicos. Desafortunadamente, en todas esas arquitecturas, los qubits son extremadamente frágiles y propensos a errores de cálculo, e incluso son demasiado grandes para la fabricación en masa.
Pero según los investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), un nuevo diseño de chips tiene ambos problemas resueltos.
Los investigadores de la UNSW están trabajando con el silicio spin quits, para la computación cuántica, principalmente porque les permite reutilizar la tecnología disponible para microprocesadores de silicio. Siguiendo este camino, recientemente han publicado un artículo en la revista Nature Communications anunciando un nuevo diseño de chips basado en CMOS (semiconductor de óxido metálico complementario) para realizar cálculos.
El nuevo procesador cuántico de silicio consiste en una amplia matriz bidimensional de qubits y utiliza transistores de silicio convencionales para controlar los qubits y las interacciones lógicas de dos qubits.
Al seleccionar los electrodos por encima de un qubit, podemos controlar un qubit, que almacena el código binario cuántico de 0 o 1. Y al seleccionar los electrodos entre los qubits, las interacciones lógicas de dos qubits o los cálculos se pueden realizar entre qubits.
El equipo de investigadores afirma que es la primera vez que todos los componentes claves, que son necesarios para la computación cuántica están disponibles en un solo chip. Además, la arquitectura del chip incluye códigos de corrección de errores que se basan en múltiples qubits que almacenan una única pieza de datos, que fueron diseñados específicamente para spin quits.
El equipo de UNSW espera hacer algunos cambios en el diseño del chip, y estaría preparado para la fabricación.
