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Apuesta científico a estructura de diamantes para desarrollar súper computadora

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Investigador mexicano apuesta por el uso de diamantes para crear una computadora potente.

* Su aporte radica en que al intercambiar átomos específicos de la estructura del mineral, se podrían estabilizan los bits cuánticos requeridos para procesar operaciones complejas de forma más rápida
 
Gustavo López Velázquez, investigador de la Universidad de Guadalajara (UDG), propone construir una nueva computadora cuántica, capaz de desarrollar múltiples operaciones en pocos segundos, la cual está basada en la estructura del diamante para procesar la información de manera similar a las computadoras regulares pero con sus propias unidades de información, llamadas qubits que permiten un procesamiento de datos mucho más rápido, equivalente a mil computadoras trabajando al mismo tiempo.

Este tipo de computadoras que podrá ser empleado por institutos de investigación, gubernamentales o grandes empresas resolverá problemas diferenciales y ecuaciones como las utilizadas para diseñar naves espaciales, que requieren de cálculos específicos que determinan los valores de temperatura o rayos cósmicos, así como la fabricación de cavidades de resonancia o guías de ondas electromagnéticas.

Además, crea un sistema criptográfico que transmite mensajes con la seguridad de que no podrán ser interceptados. Por ejemplo, cuentas bancarias o datos de operaciones militares, comentó López Velázquez, investigador del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería de la casa de estudios.

El aporte de la UDG consiste en utilizar las propiedades del diamante para reducir la interferencia y pérdida de qubits, generada por la interacción del medio ambiente o campo electromecánico que rodea al qubit, al momento de realizar múltiples cálculos aritméticos simultáneos.

Ya que el problema de las computadoras cuánticas radica en la inestabilidad de los qubits, que de no permanecer en las dos posiciones de cero y uno al mismo tiempo se destruyen, a diferencia de la computación clásica donde los bits trabajan en un sistema binario en el que sólo pueden elegir una opción.

Lo que importa en una computadora cuántica es realizar simultáneamente las operaciones en todos los estados del sistema. Si tiene mil qubits, el número de estados de cero y 1 crecerá exponencialmente. Mil qubits es un número que se considera razonable para hacer cálculos serios y complejos en este tipo de computadora, comentó López Velázquez.

La estructura molecular del diamante está constituida por átomos de carbón 12 y 13, los cuales químicamente son iguales. Sin embargo, sólo el átomo 13 genera un campo magnético nuclear que tiene la capacidad de controlar un qubit para mantenerlo en el estado cero y 1 al mismo tiempo.

El carbón 13 define por sí sólo un qubit en ambas posiciones, en el sistema de diamante, por lo que para tener una computadora de mil qubits se necesitará intercambiar mil átomos de carbono 13, explicó el experto en física.

Actualmente existen prototipos de computadoras cuánticas con varios qubits, basadas en iones atrapados, resonancia magnética nuclear o puntos cuánticos, pero el profesor de la UDG considera que utilizar el nuevo sistema de diamante podría lograr una computadora cuántica de mil qubits, mucho más estable en un futuro.

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