Los físicos entrelazan por completo dos números cuánticos
Cámara de vacío con trampa de microsuperficies. Crédito: Martin Van Maurik
Un nuevo enfoque para el entrelazamiento de sistemas cuánticos de alta dimensión.
En el mundo de la computación, la información generalmente se considera representada por un sistema binario de unos y ceros. Sin embargo, en nuestra vida diaria, usamos un sistema decimal de diez dígitos para representar números. Por ejemplo, el número 9 en binario se representa como 1001 y requiere cuatro dígitos en lugar de uno en decimal.
Las computadoras cuánticas de hoy surgieron del sistema binario, pero los sistemas físicos que codifican bits cuánticos (qubits) también tienen la capacidad de codificar números cuánticos (qudits). Esto fue demostrado recientemente por un equipo encabezado por Martin Ringbauer en el Departamento de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck. Según el físico experimental Pavel Harmo de ETH Zurich: «El desafío para las computadoras cuánticas basadas en qudit ha sido crear un entrelazamiento eficiente entre portadores de información de alta dimensión».
En un estudio publicado el 19 de abril de 2023 en la revista
The natural language of quantum systems
The researchers at the University of Innsbruck were now able to fully entangle two qudits, each encoded in up to 5 states of individual Calcium ions. This gives both theoretical and experimental physicists a new tool to move beyond binary information processing, which could lead to faster and more robust quantum computers.
Martin Ringbauer explains: “Quantum systems have many available states waiting to be used for quantum computing, rather than limiting them to work with qubits.” Many of today’s most challenging problems, in fields as diverse as chemistry, physics, or optimization, can benefit from this more natural language of quantum computing.
Reference: “Native qudit entanglement in a trapped ion quantum processor” by Pavel Hrmo, Benjamin Wilhelm, Lukas Gerster, Martin W. van Mourik, Marcus Huber, Rainer Blatt, Philipp Schindler, Thomas Monz and Martin Ringbauer, 19 April 2023, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-023-37375-2
The study was funded by the Austrian Science Fund FWF, the Austrian Research Promotion Agency FFG, the European Research Council ERC, the European Union and the Federation of Austrian Industries Tyrol, among others.
