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Investigadores estadounidenses afirman haber construido un sistema l\u00e1ser lo suficientemente preciso y potente como para controlar vastas redes de \u00e1tomos, un paso que, seg\u00fan argumentan, podr\u00eda sustentar en \u00faltima instancia ordenadores cu\u00e1nticos de 100.000 qubits. El avance se dirige a uno de los problemas de ingenier\u00eda m\u00e1s dif\u00edciles del campo: c\u00f3mo escalar desde los fr\u00e1giles prototipos actuales hasta m\u00e1quinas lo suficientemente grandes y fiables como para abordar problemas del mundo real en qu\u00edmica, log\u00edstica y seguridad. <\/p>
En lugar de a\u00f1adir unos cuantos qubits m\u00e1s a los chips existentes, el equipo est\u00e1 replanteando la luz que mantiene y manipula esos qubits en primer lugar. Al transformar los rayos l\u00e1ser en miles de \u00abpinzas\u00bb enfocadas para \u00e1tomos individuales, est\u00e1n intentando convertir una curiosidad de laboratorio en una arquitectura que pueda extenderse plausiblemente al rango de los 100.000 qubits sin colapsar bajo su propia complejidad. <\/p>\n\n
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La promesa de esta tecnolog\u00eda l\u00e1ser no es solo potencia bruta, sino control. Para alcanzar m\u00e1quinas de 100.000 qubits, los ingenieros necesitan direccionar y medir cada qubit con una precisi\u00f3n exquisita, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad de todo el sistema. El grupo estadounidense responsable del nuevo trabajo argumenta que su dise\u00f1o puede escalar el mismo patr\u00f3n \u00f3ptico b\u00e1sico que funciona para unos cientos de \u00e1tomos hasta matrices que, en principio, podr\u00edan albergar procesadores de 100.000 qubits, una afirmaci\u00f3n que se dirige directamente al cuello de botella m\u00e1s persistente del campo y se plantea como un camino realista en lugar de una fantas\u00eda distante en su descripci\u00f3n del hardware de 100.000 qubits<\/a>. <\/p> Lo que hace que esto sea cre\u00edble es la forma en que est\u00e1 estructurado el l\u00e1ser. En lugar de dirigir un \u00fanico haz alrededor de un chip, el sistema divide y da forma a la luz en una densa rejilla de trampas \u00f3pticas, cada una de ellas capaz de mantener un \u00e1tomo neutro en su lugar como un qubit. Los investigadores hacen hincapi\u00e9 en que la misma plataforma \u00f3ptica que funciona para unos pocos miles de trampas puede extenderse a rejillas mucho mayores, porque la complejidad se traslada a un elemento \u00f3ptico cuidadosamente dise\u00f1ado en lugar de a miles de l\u00edneas de control separadas. En t\u00e9rminos pr\u00e1cticos, eso significa que el salto de miles a decenas de miles de qubits se convierte en un ejercicio de dise\u00f1o \u00f3ptico y gesti\u00f3n de la energ\u00eda, no en una reinvenci\u00f3n completa de la pila de hardware. <\/p>\n\n <\/p> El avance del l\u00e1ser se sit\u00faa de lleno en el mundo de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica de \u00e1tomos neutros, donde los \u00e1tomos individuales se atrapan y se mueven utilizando la luz en lugar de grabarse en chips de estado s\u00f3lido. En su \u00faltimo trabajo, el equipo informa de que utilizaron una plataforma de pinzas \u00f3pticas de metasuperficie para atrapar \u00e1tomos en una variedad de patrones, lo que demuestra que el mismo hardware puede generar rejillas regulares, geometr\u00edas m\u00e1s ex\u00f3ticas y dise\u00f1os reconfigurables. Esa flexibilidad es crucial, porque los diferentes algoritmos cu\u00e1nticos y esquemas de correcci\u00f3n de errores exigen diferentes patrones de conectividad, y el grupo subraya que, a efectos<\/a> de una escalabilidad realista, la capacidad de marcar nuevas disposiciones de \u00e1tomos sin reconstruir todo el banco \u00f3ptico es tan importante como el recuento de qubits en bruto. <\/p> Las matrices de \u00e1tomos neutros han ido ganando impulso porque combinan largos tiempos de coherencia con la capacidad de reorganizar los \u00e1tomos sobre la marcha. El enfoque de la metasuperficie impulsa a\u00fan m\u00e1s esa tendencia al comprimir lo que antes era una mesa llena de lentes y espejos en una superficie compacta y dise\u00f1ada que imprime un patr\u00f3n complejo en un haz entrante. En la pr\u00e1ctica, eso significa que un \u00fanico elemento similar a un chip puede crear miles de pinzas \u00f3pticas con posiciones e intensidades relativas fijas, lo que simplifica enormemente la alineaci\u00f3n y la estabilidad. Los investigadores argumentan que este tipo de integraci\u00f3n es lo que transforma las plataformas de \u00e1tomos neutros de delicados experimentos de f\u00edsica en algo que se puede fabricar, replicar y, finalmente, desplegar en centros de datos. <\/p>\n\n <\/p> Incluso si el nuevo l\u00e1ser puede soportar matrices de \u00e1tomos masivas, el campo todav\u00eda necesita una hoja de ruta que conecte esas matrices a m\u00e1quinas \u00fatiles. Los grandes actores ya han esbozado c\u00f3mo podr\u00eda ser eso. En un v\u00eddeo de visi\u00f3n ampliamente comentado, la planificaci\u00f3n a largo<\/a> plazo de IBM describe un \u00absuperordenador centrado en la cu\u00e1ntica\u00bb alimentado por 100.000 qubits para 2033, posicionando esa escala como el umbral en el que los sistemas cu\u00e1nticos comienzan a abordar los problemas m\u00e1s desafiantes del mundo. El nuevo trabajo con l\u00e1ser de EE. UU. no garantiza ese calendario, pero aborda directamente uno de los supuestos de ingenier\u00eda centrales que lo sustentan: que habr\u00e1 una forma pr\u00e1ctica de controlar tantos qubits en un \u00fanico dispositivo coherente. <\/p> En ese sentido, el l\u00e1ser es menos un avance independiente y m\u00e1s una pieza que falta en un ecosistema m\u00e1s amplio que se extiende desde los laboratorios acad\u00e9micos hasta las hojas de ruta corporativas. Si las plataformas de \u00e1tomos neutros pueden utilizar l\u00e1seres basados en metasuperficies para alcanzar decenas de miles de qubits por procesador, entonces el objetivo de 100.000 qubits se convierte en una cuesti\u00f3n de cu\u00e1ntos de esos procesadores se pueden conectar en red y con qu\u00e9 eficacia se puede aplicar la correcci\u00f3n de errores. La visi\u00f3n de IBM de un superordenador centrado en la cu\u00e1ntica asume que los recursos cl\u00e1sicos y cu\u00e1nticos estar\u00e1n estrechamente integrados, y un sistema de control \u00f3ptico escalable es una de las pocas formas plausibles de alimentar tantos qubits en una arquitectura h\u00edbrida de este tipo sin ahogarse en cableado y criogenia. <\/p>\n\n <\/p> El desarrollo del l\u00e1ser estadounidense tambi\u00e9n aterriza en medio de una silenciosa carrera armament\u00edstica sobre qui\u00e9n puede construir las matrices de \u00e1tomos neutros m\u00e1s grandes y controlables. Un trabajo anterior destac\u00f3 c\u00f3mo los investigadores de Columbia saben<\/a> c\u00f3mo hacer las matrices m\u00e1s grandes hasta el momento, subrayando que la carrera no se trata solo de la calidad de los qubits, sino de la escala pura. Esos esfuerzos de Columbia se centran en impulsar las plataformas de \u00e1tomos neutros para albergar muchos m\u00e1s qubits que los chips superconductores actuales, y se basan en gran medida en un sofisticado control \u00f3ptico para mantener miles de \u00e1tomos fijados en su lugar e individualmente direccionables. <\/p> En la costa oeste, Caltech ha estado construyendo lo que describe como los sistemas cu\u00e1nticos de \u00e1tomos neutros m\u00e1s grandes del mundo, enfatizando que una de<\/a> las ventajas \u00fanicas de estas plataformas es la reconfigurabilidad f\u00edsica, donde los \u00e1tomos pueden ser reorganizados durante una computaci\u00f3n usando trampas \u00f3pticas m\u00f3viles. Esa capacidad se combina naturalmente con el nuevo enfoque del l\u00e1ser de metasuperficie, que puede generar matrices iniciales densas que luego se remodelan en tiempo real. Juntas, estas l\u00edneas de investigaci\u00f3n sugieren un futuro en el que los procesadores cu\u00e1nticos no son chips est\u00e1ticos, sino rejillas de \u00e1tomos vivas y reconfigurables, esculpidas y dirigidas por luz programable. <\/p>\n\n <\/p> Entre bastidores, est\u00e1 surgiendo una industria \u00f3ptica especializada para apoyar exactamente este tipo de hardware cu\u00e1ntico de gama alta. Las empresas que antes se centraban en los instrumentos de laboratorio est\u00e1n construyendo ahora sistemas integrados que pueden supervisar, dar forma y estabilizar haces potentes con una m\u00ednima intervenci\u00f3n humana. Un ejemplo es una empresa que se\u00f1ala que hoy<\/a> est\u00e1 siendo pionera en instrumentos que consolidan m\u00faltiples dispositivos de laboratorio \u00f3ptico en una \u00fanica plataforma, llevando la caracterizaci\u00f3n de l\u00e1seres de alta potencia a niveles sin precedentes. Para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, ese tipo de consolidaci\u00f3n no es un lujo, sino un requisito previo para convertir las fr\u00e1giles configuraciones de laboratorio en productos robustos. <\/p> A medida que los equipos cu\u00e1nticos avanzan hacia ambiciones de 100.000 qubits, depender\u00e1n de este ecosistema \u00f3ptico m\u00e1s amplio para ofrecer componentes estables y fabricables. El nuevo dise\u00f1o de l\u00e1ser estadounidense muestra lo que es posible cuando las metasuperficies, la f\u00edsica de \u00e1tomos neutros y la \u00f3ptica de grado industrial convergen en torno a un \u00fanico objetivo. Si esa convergencia se mantiene, el campo podr\u00eda pasar de debatir si las m\u00e1quinas de 100.000 qubits son posibles a discutir sobre qui\u00e9n llega primero y qu\u00e9 problemas deber\u00edan abordar esas m\u00e1quinas una vez que la luz se encienda finalmente. <\/p> M\u00e1s de Morning Overview<\/strong><\/p> Investigadores estadounidenses afirman haber construido un sistema l\u00e1ser lo suficientemente preciso y potente como para controlar vastas redes de \u00e1tomos, un paso que, seg\u00fan argumentan, podr\u00eda sustentar en \u00faltima instancia ordenadores cu\u00e1nticos de 100.000 qubits. El avance se dirige a uno de los problemas de ingenier\u00eda m\u00e1s dif\u00edciles del campo: c\u00f3mo escalar desde los fr\u00e1giles […]<\/p>\n","protected":false},"author":19,"featured_media":1313556,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"footnotes":""},"categories":[451],"tags":[],"class_list":["post-1313555","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1313555","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/19"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1313555"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1313555\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1313557,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1313555\/revisions\/1313557"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1313556"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1313555"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1313555"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/morningoverview.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1313555"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Matrices de \u00e1tomos neutros y el salto de la metasuperficie<\/h2>\n\n
De la demostraci\u00f3n de laboratorio a las hojas de ruta de 100.000 qubits<\/h2>\n\n
Compitiendo para crear las mayores matrices de \u00e1tomos<\/h2>\n\n
La industria \u00f3ptica prepara silenciosamente el terreno<\/h2>\n\n