ATOMOS DE MEMORIA CUANTICA

Hasta hace algunos años, los dispositivos de computo cuántico tan solo podían en teoría procesar información, más no almacenarla. En el año 2004, un grupo integrado por científicos del Niels Bohr Institute, en Dinamarca, y el Max-Planck-Institut für Quantenoptik, en Garching, Alemania, desarrollaron una técnica experimental a través de la cual es posible almacenar impulsos de luz en átomos mediante un protocolo que confiere a la información almacenada un 70% de confiabilidad.
Esta memoria atómica, equivalente a una memoria ram de cualquier computadora actual, fue creada con un sistema gaseoso de átomos de Cesio, logrando retener información por cuatro milisegundos, lo cual significa que el ruido cuántico presente en el sistema durante este tiempo es mínimo, permitiendo que dos propiedades de la luz como lo son su amplitud y fase pueden transferirse a la materia con gran fidelidad.

Este hecho, aparentemente sencillo abre la posibilidad de crear una red constituida por computadores cuánticos, en la cual la transmisión de información se realiza a través de fotones por canales clásicos como lo es la fibra óptica, pero para ello es necesario contar con otro elemento de vital importancia y es la Repetidora Cuántica

Cada qubit de la memoria de un computador cuántico tiene que cumplir dos objetivos contradictorios, por un lado, debe estar aislado del entorno para evitar que la decoherencia cuántica destruya su estado y, por otro lado, debe poder interaccionar con otros sistemas cuánticos para que se pueda leer y/o escribir dicho estado. Parece imposible lograrlo, pero hay un truco obvio, almacenar el qubit en dos sistemas cuánticos bien separados, uno que esté bien aislado y permita un almacenamiento durante mucho tiempo, y otro que sea de fácil acceso.
Las memorias cuánticas de estado sólido cumplen con este requisito: utilizan el espín nuclear para almacenar los qubits de forma “permanente” y que acoplan, gracias a la llamada interacción hiperfina, dicho espín al de un electrón con el que se puede interaccionar mediante técnicas ópticas con rapidez y eficacia. Se han utilizado átomos de carbono 13 aislados en un diamante de carbono 12 ultrapuro a temperatura ambiente.
Se han utilizado átomos de fósforo 31 aislados en un bloque de silicio 29 ultrapuro como qubits a temperaturas criogénicas.
Ambas técnicas son muy prometedoras, sus análisis teóricos son optimistas, pero si se confirman será un paso enorme en dirección hacia la fabricación de ordenadores cuánticos de utilidad práctica.

"Somos nuestra memoria, somos ese quimérico museo de formas inconstantes, ese montón de espejos rotos". Jorge Luis Borges

"End of transmission".