Científicos crean una “extraña materia” con una computadora cuántica que tiene dos dimensiones

La nueva y extraña fase de la materia creada en el ordenador cuántico actúa como si tuviera dos dimensiones temporales.

La creación de una dimensión «extra» en el tiempo podría cambiar la forma en que pensamos sobre la materia, además de ayudar a construir ordenadores cuánticos que podrían por sí mismos cambiar el mundo, según los investigadores que la han encontrado.

Esta propiedad ofrece una ventaja muy buscada: la información almacenada en la fase está mucho más protegida contra los errores que con las configuraciones alternativas utilizadas actualmente en los ordenadores cuánticos. Como resultado, la información puede existir sin confundirse durante mucho más tiempo, un hito importante para hacer viable la computación cuántica, dice el autor principal del estudio, Philipp Dumitrescu.

«Con esta secuencia casi periódica, hay una evolución complicada que anula todos los errores que viven en el borde», dice. «Por eso, el borde se mantiene coherente desde el punto de vista mecánico-cuántico mucho, mucho más tiempo del que cabría esperar».

Y la desconcertante cualidad se descubrió de una forma casi igual de asombrosa: haciendo brillar láseres, con un patrón de pulsos inspirado en la secuencia de Fibonacci, en los átomos del interior de un ordenador cuántico.

Cuando los investigadores hicieron eso, encontraron la extraña fase de la materia. Tiene dos dimensiones, pero sigue fluyendo en una sola dirección, según los científicos.

El uso de una dimensión temporal extra «es una forma completamente diferente de pensar en las fases de la materia», dice Dumitrescu, que trabajó en el proyecto como investigador en el Centro de Física Cuántica Computacional del Instituto Flatiron de Nueva York. «Llevo más de cinco años trabajando en estas ideas teóricas, y verlas materializadas en experimentos es emocionante».

Dumitrescu encabezó el componente teórico del estudio junto con Andrew Potter, de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver, Romain Vasseur, de la Universidad de Massachusetts, Amherst, y Ajesh Kumar, de la Universidad de Texas en Austin. Los experimentos se llevaron a cabo en un ordenador cuántico de Quantinuum, en Broomfield (Colorado), por un equipo dirigido por Brian Neyenhuis.

Aunque los hallazgos demuestran que la nueva fase de la materia puede actuar como almacenamiento de información cuántica a largo plazo, los investigadores todavía tienen que integrar funcionalmente la fase con el lado computacional de la computación cuántica. “Tenemos esta aplicación directa y tentadora, pero tenemos que encontrar la manera de engancharla a los cálculos”, dice Dumitrescu. “Ese es un problema abierto en el que estamos trabajando”.

Fuente: Agencia ID.