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Descubren cómo mejorar el desempeño de computadoras cuánticas

Dos científicos informáticos de UCLA han demostrado que los compiladores existentes, que les dicen a las computadoras cuánticas cómo usar sus circuitos para ejecutar programas cuánticos, inhiben la capacidad de las computadoras para lograr un rendimiento óptimo. Específicamente, su investigación ha revelado que mejorar el diseño de compilación cuántica podría ayudar a lograr velocidades de cálculo hasta 45 veces más rápidas de lo que se alcanza actualmente.

Los informáticos crearon una familia de circuitos cuánticos de referencia con profundidades o tamaños óptimos conocidos. En el diseño de computadoras, cuanto menor es la profundidad del circuito, más rápido se puede completar un cálculo. Los circuitos más pequeños también implican que se pueden empaquetar más cálculos en la computadora cuántica existente. Los diseñadores de computadoras cuánticas podrían usar estos puntos de referencia para mejorar las herramientas de diseño que luego podrían encontrar el mejor diseño de circuito.

Las computadoras cuánticas utilizan la mecánica cuántica para realizar una gran cantidad de cálculos simultáneamente, lo que tiene el potencial de hacerlas exponencialmente más rápidas y potentes que las mejores supercomputadoras actuales, las cuales utilizan el sistema binario donde los cálculos sólo pueden realizarse en dos estados: ceros y unos.

Debido a la naturaleza sensible de cómo funcionan los circuitos cuánticos, pequeños cambios ambientales, como pequeñas fluctuaciones de temperatura, pueden interferir con la computación cuántica. Cuando eso sucede, los circuitos cuánticos se denominan decoherentes, es decir, han perdido la información una vez codificada en ellos. De ahí que todavía demorara la producción de computadoras cuánticas a escala comercial.

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