Ordenadores cuánticos hechos de moléculas: el bit está a punto de ser sustituido

La luz láser puede utilizarse para capturar, sujetar y detectar con precisión células individuales e incluso moléculas individuales. Este principio de las pinzas ópticas se conoce desde hace 30 años.

Ahora dos grupos de investigación lo han utilizado para interconectar todo un conjunto de moléculas y utilizarlas como los qubits de un ordenador cuántico. Con un átomo de calcio y otro de flúor cada uno, que tienen una diferencia de carga atómica enormemente grande, se pudo lograr la observación clásica de los estados "0" y "1" a nivel molecular.

El esfuerzo necesario para lograr esta estructura es enorme. Se necesita todo un complejo de pinzas ópticas, básicamente láseres, cada una de las cuales sostiene una única molécula de monofluoruro de calcio.

Las moléculas tienen que enfriarse hasta casi el cero absoluto, a -463,27 °F, para que dejen de vibrar. A continuación, las moléculas individuales pueden ponerse en rotación con la mínima energía posible según el principio de incertidumbre.

El procesamiento de la información del futuro

Con todo, esto sigue sonando bastante poco práctico y es probable que sea aún más gigantesco y hambriento de energía que los ordenadores de armario que llenaban habitaciones en los años sesenta.

Sin embargo, lo que será emocionante es lo que los investigadores tengan que decir sobre futuros experimentos. Dado que una molécula es comparativamente compleja en comparación con un transistor o incluso un qubit en un ordenador cuántico, el número de estados medibles aumenta.

En el próximo paso, el "0" y el "1" de los conocidos bit y qubit se convertirán en un tribit o qutrit con los posibles estados -1, 0 y +1 en el ordenador cuántico basado en moléculas.

Esto significa que no sólo la unidad que almacena la información básica se reduce del rango nanométrico al picométrico. Al utilizar el "3" como base también se consigue una densidad de información mucho mayor. En lugar de 100 bits, por ejemplo, sólo se necesitan 63 tribits.

Si un M2 Ultra de Apple puede tener un total de 134.000 millones de transistores, en un futuro podrían caber 100 billones de estados en la misma superficie, es decir, teóricamente.