En las computadoras que tendremos antes de diez años, con poder procesador multiplicado por miles, los circuitos estarán basados en dos aspectos, uno derivado de la física clásica se llama resonancia; otro, de la física cuántica, es la superconductividad.
La resonancia es la respuesta de un objeto en fase con otro elemento externo que vibra. Un ejemplo sencillo se observa al afinar una guitarra: un sordo puede hacerlo si pulsa una cuerda mientras ajusta la tensión de la vecina y observa el momento en que, sin tocarla, comienza a vibrar; no es magia, es resonancia. Digamos que la cuerda pulsada está en la nota re, variamos la tensión de la siguiente cuerda. Cuando pulsemos la cuerda re y veamos que otra vibra, significa que también está en re. El barroco desarrolló instrumentos de sonido particularmente bello, al nombre añadía “d’amore”, cuando un segundo grupo de cuerdas resonaba bajo el primero.
En los temblores es vital la resonancia. Siendo el temblor una onda en el terreno, sacudirá más las construcciones que, por azar, resulten estar en fase, los que dan la misma “nota” en que viene la onda del temblor. Por eso vemos caer un edificio y salvarse el contiguo construidos con la misma calidad de materiales, pero diversa forma.
Pues bien, mientras nosotros seguimos preparando profesionistas en áreas saturadas y por eso trabajarán en lo que caiga, físicos del National Institute of Standards and Technology (NIST), dependiente del Departamento de Comercio de Estados Unidos, han conseguido transferir información en circuitos superconductores (en la superconducción la resistencia al paso de electricidad se reduce a cero) con secciones activadas por resonancia. Físicas cuántica y clásica, unidas en los futuros componentes de las supercomputadoras que tendremos antes de una década.
Estos cables se activan por resonancia, como la viola d’amore, pero realizarán funciones guiadas por el insólito mundo cuántico. “Aún más, los componentes superconductores en la demostración efectuada en el NIST ofrecen la posibilidad de facilitar la manufactura y reducir la escala de los elementos a átomos individuales para almacenar y transportar los datos en las computadoras cuánticas”, señalan los investigadores en Nature.
Explican luego que, como ya se visto en esta sección, el almacenaje de información no se hará en las unidades que llamamos bits (que pueden tomar el valor 0 ó 1), sino en qubits (abreviado de quantum bit), que pueden tomar al mismo tiempo ambos valores, 0 y 1, porque están en “superposición de estados”, una característica impensable en nuestro mundo clásico, pero ordinaria en el subatómico. “Cada circuito superconductor actúa como un qubit”, indican los autores. “La sección resonante, que transporta la información entre los dos circuitos superconductores, es conocida por los ingenieros como ‘bus cuántico’ y puede transportar datos entre dos o más qubits.” Dicho en resumen:“Los científicos codifican información en un qubit, transfieren esta información como energía de microondas a la sección resonante del cable para una breve tiempo de almacenaje, tan breve como 10 nanosegundos, y luego con todo éxito transportan la información a un segundo qubit”. Para tener un nanosegundo se toma un segundo y se divide entre mil unidades llamadas milisegundos; luego un milisegundo se divide entre mil para hacer microsegundos; un microsegundo se divide entre mil y tenemos nanosegundos: 0.000000001 de segundo.
“Probamos un nuevo elemento para los sistemas de información cuánticos”, dice el físico Ray Simmonds del NIST. “Es realmente significativo porque podemos acoplar más qubits juntos y transferir información entre ellos fácilmente usando un solo elemento.”
Como los disturbios en el circuito pueden destruir la superposición de estados, con lo que el qubit entra al mundo clásico y toma valor 0 ó 1, pero no ambos al mismo tiempo, la tecnología desarrollada por el NIST puede emplearse para extender la vida del qubit más de cien veces, lo cual es suficiente para crear una memoria viable de corto plazo en una computadora, dice Simmonds.
El cable resonante puede también emplearse para transferir información entre la materia y la luz y así es como las computadoras cuánticas se emplearían en sistemas de comunicación ultra seguros. La información se almacena como energía en forma de fotones, esto es luz,en rango de las microondas.
Pero nuestros legisladores están ocupadísimos en investigar si el ex presidente Fox pagó o no el ahora famoso Jeep rojo. Tan adolescentes unos como el otro. Y nuestras universidades en hacer más abogados. [
Contacto: Laura Ost, laura.ost@nist.gov, National Institute of Standards and Technology (NIST). M.A. Sillanpí¤í¤, J.I. Park, y R.W. Simmonds. 2007. “Coherent quantum state storage and transfer between two phase qubits via a resonant cavity.” Nature, 27 de septiembre.
