Una de las cosas interesantes de los cúbits es que… bueno, no siempre se sabe con certeza dónde están. Por lo tanto, esto no sorprende, ya que la computación cuántica aún se encuentra en su fase inicial de desarrollo. Recordemos la época en que se investigaban los transistores y se utilizaban equipos de prueba voluminosos para determinar si funcionaban como se esperaba. Hoy en día, ocurre algo similar con los bits cuánticos.
La idea es que se necesita mucha sintonización para determinar si realmente nos estamos comunicando con un cúbit. Escribí “comunicándonos”, pero probablemente “susurrando” habría sido una descripción más precisa, considerando que los cúbits son muy sensibles al ruido. Sin embargo, en realidad, “comunicarse con cúbits” se suele expresar como “controlar y leer”.
La idea es simple: primero, se le susurra al cúbit a una frecuencia determinada y se observa si reacciona leyendo el “cúbit”. A veces lo hace, a veces no, lo que significa que encontrar un cúbit requiere mucha sintonización, y a eso dedican gran parte de su tiempo los físicos cuánticos y los experimentadores hoy en día.
Créditos: Lectura de cúbits por el oscilador paramétrico de Josephson
Lo más interesante es que, una vez que se ha “encontrado” un cúbit, el juego continúa, teniendo que encontrar un cúbit entre un conjunto de cúbits ubicados en un procesador, al que nos referiremos como una “QPU” o unidad de procesamiento cuántico.
Créditos: Instituto Niels Bohr
A primera vista, parece sencillo, pero imagínese tener que comunicarse con todos esos cúbits simultáneamente, sin generar interferencias entre sus señales. Hay mucho que decir al respecto, pero esto excede el alcance de este blog. Si le interesa, puede comenzar con el artículo Optimización de frecuencia basada en redes neuronales para chips cuánticos superconductores.
Lo que debemos recordar es que, antes de crear una computadora cuántica, primero debemos ser capaces de fabricar unidades de procesamiento cuántico (QPU) con un rendimiento predecible en cuanto al control y la lectura de cúbits. Actualmente se están produciendo muchos avances en este campo, por lo que podemos esperar que este desafío se resuelva en los próximos cinco años.
Mientras tanto, hay algo fantástico en el trabajo de ajuste que se necesita hacer, y aquí es donde entra en juego la IA/ML. Profundizaremos en ello en el próximo artículo. ¡Así que no se lo pierdan!