Un sencillo sistema mecánico de varillas de aluminio utiliza las vibraciones para codificar la información, imitando los ordenadores cuánticos con un sistema no cuántico.
Algunas propiedades de los ordenadores cuánticos pueden imitarse con sonido en un dispositivo mecánico simple. Esto tiene la ventaja de ser menos frágil que los ordenadores cuánticos, sin dejar de imitar algunas de sus propiedades.
Los ordenadores cuánticos podrían resolver problemas imposibles para los mejores superordenadores convencionales, pero es difícil trabajar con ellos. Muchos pierden fácilmente su naturaleza cuántica, que es esencial para tener ventaja sobre los ordenadores ordinarios. Dejan de funcionar debido a influencias interferentes. Y normalmente tienen que estar muy aislados en frigoríficos criogénicos extremadamente fríos para funcionar del todo.
Varillas de aluminio
El científico de materiales Pierre Deymier, de la universidad de Arizona, y sus colegas pegaron tres varillas de aluminio de más de medio metro de longitud cada una. De este modo construyeron algo que podría funcionar como un bit cuántico, o cúbit, pero con un dispositivo mucho más grande de lo habitual.
Los cúbits se diferencian de los bits convencionales en que no solo codifican la información en forma de 1 y 0. Además, también presentan superposiciones que son, en cierto sentido, 0 y 1 al mismo tiempo. Los investigadores utilizaron altavoces para crear vibraciones en un lado de la pila y las detectaron en el otro. Cuando las frecuencias de sonido coincidían, se formaban grupos localizados de sonido en las barras: los investigadores los llamaron “phi-bits”.
Según Deymier, se podía introducir información en los phi-bits sintonizando el sonido con precisión. Como muchos phi-bits existían simultáneamente, pero no de forma independiente, también podían ponerse en superposición: una mezcla de todos sus estados separados.
Los Phi-bits
Los investigadores idearon formas de realizar cálculos sencillos, como análogos a convertir un 1 en un 0. También crearon estados más complicados, similares a los cuánticos, que comparten propiedades con las partículas enredadas de los sistemas cuánticos. Por ejemplo, estados en los que no se puede distinguir un único bit phi de otros bits phi. En todos los experimentos, el dispositivo era “espantosamente sencillo”, afirma Deymier.
“Tenemos mucha flexibilidad en lo que podemos hacer aquí. Y es un sistema tan nuevo que aún no hemos descubierto sus límites”, afirma. Su equipo presentó el trabajo el 12 de mayo en una reunión de la Sociedad Acústica de América en Chicago (Illinois).
Límites de los sistemas no cuánticos
Pero los límites para que un sistema no cuántico pueda imitar a un sistema cuántico (es decir, aprovechar las ventajas de los ordenadores cuánticos) son una cuestión de física fundamental, afirma el físico cuántico y fotónico Gerd Leuchs, de la Universidad de Erlangen-Nuremberg (Alemania). Como los objetos cuánticos tienen propiedades ondulatorias, parte de lo que hacen, como formar superposiciones, puede reproducirse con otras ondas, como los sonidos, afirma.
Pero los objetos cuánticos también tienen formas de responder a las interacciones que son completamente únicas. “Este comportamiento cuántico puede ser necesario para obtener todas las ventajas de la computación cuántica. No conocemos ningún equivalente no cuántico”.