Cristales de tiempo permitirían simular todo Internet con pocos qubit

La Universidad Autónoma de Madrid se asocia con IBM para avanzar en la investigación de la computación cuántica - PIXABAY - Archivo

   MADRID, 23 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Los cristales de tiempo pueden ser el próximo gran salto en la investigación de redes cuánticas, simulando sistemas masivos con poca potencia informática, según un equipo con sede en Japón.

   "Usando este método con varios qubits, se podría simular una red compleja del tamaño de todo Internet en todo el mundo", afirman los científicos, que publican resultados en Science Advances.

   Teorizados por primera vez en 2012 y observados en 2017, los cristales de tiempo son organizaciones de materia que se repiten en el tiempo. Los cristales normales, como los diamantes o la sal, repiten su autoorganización atómica en el espacio, pero no muestran ninguna regularidad en el tiempo. Los cristales de tiempo se autoorganizan y repiten sus patrones en el tiempo, lo que significa que su estructura cambia periódicamente a medida que avanza el tiempo.

   "La exploración de cristales de tiempo es un campo de investigación muy activo y se han logrado varias realizaciones experimentales", dijo en un comunicado el autor del artículo Kae Nemoto, profesor de la división de investigación de principios de informática en el National Institute of Informaticsde Japón.

   "Sin embargo, falta una visión intuitiva y completa de la naturaleza de los cristales de tiempo y su caracterización, así como un conjunto de aplicaciones propuestas. En este artículo, proporcionamos nuevas herramientas basadas en la teoría de grafos y la mecánica estadística para llenar este vacío".

   Nemoto y su equipo examinaron específicamente cómo la naturaleza cuántica de los cristales de tiempo (cómo cambian de un momento a otro en un patrón repetitivo predecible) puede usarse para simular redes grandes y especializadas, como sistemas de comunicación o inteligencia artificial.

   "En el mundo clásico, esto sería imposible ya que requeriría una gran cantidad de recursos informáticos", dijo Marta Estarellas, una de las primeras autoras del artículo del National Institute of Informatics. "No solo estamos trayendo un nuevo método para representar y comprender los procesos cuánticos, sino también una forma diferente de ver las computadoras cuánticas".

   Las computadoras cuánticas pueden almacenar y manipular múltiples estados de información, lo que significa que pueden procesar grandes conjuntos de datos con relativamente poca energía y tiempo resolviendo varios resultados potenciales al mismo tiempo, en lugar de uno por uno como las computadoras clásicas.

   "¿Podemos usar esta representación de red y sus herramientas para comprender los sistemas cuánticos complejos y sus fenómenos, así como para identificar aplicaciones?" Preguntó Nemoto. "En este trabajo, mostramos que la respuesta es sí".

   Los investigadores planean explorar diferentes sistemas cuánticos utilizando cristales de tiempo después de que su enfoque sea probado experimentalmente. Con esta información, su objetivo es proponer aplicaciones reales para incrustar redes complejas exponencialmente grandes en unos pocos qubits o bits cuánticos.

   "Usando este método con varios qubits, se podría simular una red compleja del tamaño de todo Internet en todo el mundo", dijo Nemoto.