Poder computacional de China logra nueva fuerza con ordenador cuántico de 255 fotones detectados

Científicos chinos revelaron hoy miércoles el prototipo de un ordenador cuántico conocido como "Jiuzhang 3.0" con 255 fotones detectados, para empujar una vez más los límites de la tecnología de computación cuántica fotónica.

El equipo de investigación, encabezado por el prestigioso físico cuántico chino Pan Jianwei, ha logrado con éxito la proeza en la computación cuántica, con una velocidad que es diez mil billones veces más rápido que las supercomputadoras más veloces existentes del mundo al resolver los problemas de muestreo de bosones gaussianos (GBS).

El muestro de bosones gaussianos, un problema intratable clásico, se utilizó en este estudio para proporcionar una forma eficiente de demostrar la aceleración de la computación cuántica al resolver algunas tareas bien definidas.

El estudio fue publicado en línea en la revista Physical Review Letters hoy miércoles (hora de Beijing).

Lu Chaoyang, un miembro del equipo de investigación y profesor de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, explicó que una serie de innovaciones, incluido un método de detección nuevamente desarrollado de nanohilo superconductor de un solo fotón con una configuración de anillo de fibra, incrementaron el número de fotones detectados de "Jiuzhang 3.0" a 255, lo que mejoró considerablemente la complejidad de la computación cuántica fotónica.

"Al demultiplexar fotones en intervalos de tiempo mediante retrasos, hemos logrado capacidades de resolución de números de pseudofotones", agregó Lu.

De acuerdo con el algoritmo de simulación clásico exacto de vanguardia, "Jiuzhang 3.0" es un millón de veces más rápido en la resolución de problemas de GBS, que su predecesor, "Jiuzhang 2.0".

Además, las muestras más complejas de los problemas de GBS que "Jiuzhang 3.0" puede calcular en un solo microsegundo costarían el superordenador más rápido del mundo, "Frontier", más de 20.000 millones de años para completar.

En 2021, el equipo dirigido por Pan desarrolló "Jiuzhang 2.0" con 113 fotones detectados y un sistema de computación cuántica superconductora programable de 66-qubit llamado "Zuchongzhi 2.1", convirtiendo a China en el único país en lograr una ventaja computacional cuántica en dos rutas técnicas principales, una a través de la tecnología de computación cuántica fotónica y la otra a través de la tecnología de computación cuántica superconductora.

El establecimiento de una ventaja computacional cuántica requiere un gran esfuerzo, con una competencia a largo plazo entre los algoritmos clásicos y el hardware de computación cuántica, de acuerdo con el equipo.

Los miembros del equipo anticiparon que este trabajo, por un lado, estimulará más investigación en los algoritmos clásicos de simulación, y, por otro lado, a través de esfuerzos diligentes, abordará de manera gradual varios desafíos científicos y de ingeniería en la investigación de la computación cuántica.

En última instancia, las computadoras cuánticas alcanzarán un poder computacional más allá del alcance de los ordenadores clásicos, promoviendo el avance de la ciencia y la tecnología, añadieron.