Científicos del Instituto Flatiron crean una entrada cuántica al multiverso
Dos científicos crearon en un laboratorio una nueva
y extraña fase de la materia que parece ocupar dos dimensiones de tiempo y en
Heraldo Binario te damos todos los pormenores.
El alucinante descubrimiento podría allanar el
camino para las computadoras cuánticas, poderosas máquinas que utilizan las
propiedades de la física cuántica para almacenar datos y realizar cálculos
complejos.
El hallazgo realizado por los dos científicos
también representa "una forma completamente diferente de pensar sobre las
fases de la materia", como explicó el físico cuántico computacional
Philipp Dumitrescu, del Instituto Flatiron.
Las etapas de la materia que conocemos:
La materia existe normalmente en las fases sólida,
líquida o gas, aunque también hay muchas fases menos conocidas, como los
"cristales de tiempo", por lo que los científicos quisieron realizar
algunos experimentos en el laboratorio para dirigir un láser pulsante a los
átomos dentro de una computadora cuántica.
El patrón de
pulsos se inspiró en la secuencia de Fibonacci, en la que cada número es la
suma de los dos anteriores. Durante este proceso, los investigadores crearon
una fase de materia notable, nunca antes vista y es que el nuevo estado exhibió
dos dimensiones de tiempo, pese a que fluye en la misma dirección.
Los investigadores afirman que cualquier información
almacenada en esta nueva fase de la materia (en la que convergen dos
dimensiones de tiempo fluyendo en la misma dirección) estaría mucho mejor
protegida contra errores que con cualquiera de las configuraciones que se
utilizan actualmente en las computadoras cuánticas.
Esto significa que la información podría mantenerse
durante mucho más tiempo, lo que a su vez haría que la computación cuántica
fuera mucho más factible.
"He estado trabajando en estas ideas teóricas
durante más de cinco años, y ver cómo se hacen realidad en los experimentos es
emocionante", dijo Dumitrescu, uno de los autores y científicos a cargo
del estudio.
La computación cuántica se basa en qubits, que son
el equivalente cuántico de los bits de computación. Mientras que los bits
procesan información en uno de dos estados, 1 o 0, los qubits pueden procesarla
de manera simultánea.
Esta densidad de información adicional permite que
las computadoras cuánticas examinen todos los resultados posibles de un proceso
de decisión.
Para ello, lo hacen colocando los qubits en una
'superposición' cuántica, una especie de limbo en el que diferentes estados
potenciales ocurren simultáneamente. Sólo cuando el sistema es observado o
perturbado, "colapsa" en un estado u otro.
Este pilar fundamental de la mecánica cuántica fue
ilustrado por el famoso experimento mental del 'gato de Schroedinger', en el
que un gato no está vivo ni muerto sino en una 'superposición' de ambos
estados.
También dio lugar a la hipótesis de los "muchos
mundos", la idea de que una miríada de universos coexisten en paralelo en
los que se juegan diferentes destinos; como una especie de multiversos.
La superposición puede ser increíblemente poderosa
desde el punto de vista computacional, porque simplifica la resolución de
problemas en las circunstancias adecuadas. Dicha tecnología podría cambiar el
mundo al permitir cálculos que antes hubieran sido prácticamente imposibles.
Sin embargo, los qubits también pueden enredarse con
casi cualquier cosa, lo que genera errores. "Incluso si mantienes todos
los átomos bajo un estricto control, pueden perder su carácter cuántico al
hablar con su entorno, calentarse o interactuar con las cosas de formas que no
planeaste", dijo Dumitrescu.
"En la práctica, los dispositivos
experimentales tienen muchas fuentes de error que pueden degradar la coherencia
después de unos pocos pulsos de láser".
Una forma de hacer que los qubits sean más robustos
es dispararlos con láser, como hicieron los investigadores en el estudio. Esto
agrega 'simetrías' que los hacen más resistentes al cambio.
Sin embargo, mediante el uso de pulsos de láser en
una secuencia de Fibonacci para crear un arreglo especial en el tiempo, los
científicos agregaron no una sino dos simetrías de tiempo.
Ahora trabajarán para integrar los hallazgos en
computadoras funcionales que puedan confiar en el extraño comportamiento para mejorar el funcionamiento de las
computadoras cuánticas.
El nuevo descubrimiento fue publicado y dado a
conocer en un artículo de la revista Nature.
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