Físicos cuánticos chinos han creado con éxito estados de gato de Schrödinger de hasta 20 qubits con un procesador cuántico superconductor.

El ‘gato’ de Schrödinger es un famoso experimento mental que explora la forma en la que un sistema cuántico, como un átomo o un fotón, pueden existir en varios estados a la vez, un fenómeno conocido como superposición cuántica.

Además, los investigadores demostraron que el estado Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) generado de 18 qubits está realmente entrelazado. Hasta ahora, es el estado GHZ más grande jamás creado en plataformas de computación cuántica de estado sólido. El logro de esos resultados es un gran paso hacia la construcción de una computadora cuántica, según un comunicado de la Academia China de Ciencias.

El qubit superconductor basado en la unión Josephson es uno de los esquemas más prometedores para construir una computadora cuántica, debido a su largo tiempo de coherencia, control de alta fidelidad y lectura precisa.

En particular, la escalabilidad es una de las principales ventajas para el procesador cuántico superconductor, que puede integrar una gran cantidad de qubits. Para controlar de manera coherente todos los qubits en un procesador cuántico superconductor, es necesario demostrar que cada qubit puede controlarse con precisión y que cualquier par de qubits puede enredarse. Puede ser más difícil demostrar que todos los qubits pueden entrelazarse para generar un estado GHZ y estados de gato Schrödinger.

La generación de entrelazamientos multiqubit es un punto de referencia para demostrar el rendimiento de los dispositivos cuánticos y el control. Para lograr esos objetivos, los científicos de China diseñaron de manera peculiar un dispositivo integral con todos los qubits conectados con otros.

En total, hay 20 qubits integrados en el dispositivo cuántico superconductor, todos tienen un tiempo de coherencia prolongado y pueden controlarse y leerse con alta fidelidad.

En el experimento, publicado en Science, el sistema de qubits inicializados evoluciona coherentemente a estados de gato Schrödinger atómicos multicomponentes, es decir, superposiciones de estados coherentes atómicos, incluido el estado GHZ, a intervalos de tiempo específicos. La fidelidad del estado de GHZ de 18 qubits generado es mayor que el umbral para demostrar que el estado es un enredo genuino de múltiples bits.

El estudio fue realizado en el Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China y en la Universidad de Zhejiang.

Fuente: EP