{"id":11836,"date":"2026-07-10T09:25:45","date_gmt":"2026-07-10T12:25:45","guid":{"rendered":"http:\/\/laf5.publisher.highstack.com.ar\/?p=11836"},"modified":"2026-07-10T09:25:45","modified_gmt":"2026-07-10T12:25:45","slug":"el-futuro-de-la-computacion-cuantica-podria-caber-en-un-chip-de-solo-75-milimetros-en-lugar-de-recurrir-a-memorias-electromagneticas-almacena-sus-datos-mediante-vibraciones-microscopicas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/laf5.publisher.highstack.com.ar\/?p=11836","title":{"rendered":"El futuro de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica podr\u00eda caber en un chip de solo 7,5 mil\u00edmetros. En lugar de recurrir a memorias electromagn\u00e9ticas, almacena sus datos mediante vibraciones microsc\u00f3picas"},"content":{"rendered":"
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Un chip rectangular de apenas 7,5 mil\u00edmetros de largo podr\u00eda contener una de las ideas m\u00e1s prometedoras para construir las computadoras cu\u00e1nticas del futuro. En su interior, la informaci\u00f3n no se conserva mediante cargas el\u00e9ctricas ni campos electromagn\u00e9ticos, sino en forma de vibraciones mec\u00e1nicas microsc\u00f3picas que se producen a frecuencias imposibles de escuchar para el o\u00eddo humano.<\/p>\n

El dispositivo ha sido desarrollado por un equipo de f\u00edsicos de ETH Zurich dirigido por Yiwen Chu, profesora de Sistemas Cu\u00e1nticos H\u00edbridos. Seg\u00fan explica la propia universidad suiza, el prototipo combina por primera vez resonadores mec\u00e1nicos utilizados como memoria con qubits superconductores capaces de procesar la informaci\u00f3n almacenada.<\/p>\n

La propuesta imita, en cierto modo, la arquitectura de una computadora convencional: existe una unidad encargada de realizar los c\u00e1lculos y una memoria separada donde los datos permanecen disponibles hasta que vuelven a necesitarse. La diferencia es que todo ocurre bajo las extra\u00f1as reglas de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Una memoria cu\u00e1ntica que funciona como una guitarra microsc\u00f3pica<\/h2>\n

El principio de funcionamiento puede compararse con las cuerdas de una guitarra. Una misma cuerda es capaz de vibrar de distintas formas y producir sonidos diferentes. En el chip de ETH Zurich sucede algo similar, aunque las oscilaciones se producen a frecuencias de gigahercios y dentro de componentes min\u00fasculos conocidos como resonadores mec\u00e1nicos.<\/p>\n

Cada una de esas formas de vibrar, llamadas modos vibratorios, puede funcionar como una posici\u00f3n independiente de memoria. Los distintos estados que adopta cada modo contienen la informaci\u00f3n que el sistema necesita almacenar.<\/p>\n

\u201cNuestro chip cu\u00e1ntico contiene peque\u00f1os componentes que comienzan a vibrar cuando almacenan informaci\u00f3n\u201d, explica Yiwen Chu en el comunicado publicado por ETH Zurich. Durante una operaci\u00f3n, el qubit superconductivo recupera uno de esos estados vibratorios, lo modifica y posteriormente vuelve a escribir el resultado en la memoria.<\/p>\n

No se trata, sin embargo, de vibraciones cl\u00e1sicas similares a las que produce un altavoz. En este r\u00e9gimen, las oscilaciones pueden encontrarse en superposici\u00f3n (ocupando distintas configuraciones simult\u00e1neamente) y tambi\u00e9n entrelazarse entre s\u00ed.<\/p>\n

La informaci\u00f3n almacenada se expresa mediante cuantos de vibraci\u00f3n conocidos como fonones, el equivalente mec\u00e1nico de los fotones de la luz. Controlar estos fonones permite utilizar el movimiento f\u00edsico de un material como soporte de informaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Separar el procesador de la memoria<\/h2>\n
\"El
\u00a9 ETH Zurich.<\/figcaption><\/figure>\n

Buena parte de las plataformas cu\u00e1nticas actuales utiliza qubits tanto para almacenar como para procesar informaci\u00f3n. Aunque esta estrategia simplifica algunos dise\u00f1os experimentales, tambi\u00e9n obliga a mantener activos numerosos componentes delicados y aumenta la cantidad de conexiones electr\u00f3nicas necesarias.<\/p>\n

El sistema de ETH Zurich plantea una alternativa m\u00e1s parecida a la organizaci\u00f3n de un ordenador digital. El qubit superconductivo act\u00faa como una peque\u00f1a unidad central de procesamiento, mientras que los resonadores conservan temporalmente los estados cu\u00e1nticos.<\/p>\n

De acuerdo con el estudio publicado en la revista Science, el equipo logr\u00f3 utilizar un \u00fanico qubit como elemento de control para operar sobre varios modos mec\u00e1nicos. Esa combinaci\u00f3n aprovecha dos cualidades diferentes: la rapidez y la capacidad de control de los circuitos superconductores, junto con la elevada densidad de almacenamiento de los resonadores ac\u00fasticos.<\/p>\n

La idea no consiste necesariamente en eliminar los qubits, sino en reducir la cantidad de ellos que deben mantenerse disponibles al mismo tiempo. Parte de la informaci\u00f3n podr\u00eda permanecer almacenada en los modos vibratorios y transferirse al procesador \u00fanicamente cuando sea necesario realizar una operaci\u00f3n.<\/p>\n

En t\u00e9rminos inform\u00e1ticos, el dispositivo se aproxima al concepto de una memoria cu\u00e1ntica de acceso aleatorio, o QRAM, en la que diferentes posiciones pueden consultarse y modificarse de forma selectiva.<\/p>\n

M\u00e1s memoria dentro de menos espacio<\/h2>\n

Una de las principales ventajas de los resonadores mec\u00e1nicos es su tama\u00f1o. El chip presentado por el equipo mide aproximadamente 7,5 mil\u00edmetros de largo, 2,5 mil\u00edmetros de ancho y un mil\u00edmetro de alto, unas dimensiones comparables a las de una u\u00f1a peque\u00f1a.<\/p>\n

Las memorias electromagn\u00e9ticas empleadas habitualmente en circuitos superconductores requieren resonadores relativamente grandes para evitar interferencias y preservar los estados cu\u00e1nticos. A\u00f1adir m\u00e1s memoria implica, por tanto, ampliar f\u00edsicamente el sistema.<\/p>\n

Los resonadores mec\u00e1nicos pueden albergar numerosos modos dentro de un volumen mucho menor. Investigaciones anteriores del mismo grupo ya hab\u00edan demostrado que los dispositivos ac\u00fasticos de ondas de volumen permiten concentrar m\u00faltiples modos de alta calidad y conectarlos con qubits superconductores. Seg\u00fan detalla un trabajo publicado en Nature Physics, estos sistemas ofrecen vol\u00famenes reducidos, poca interferencia entre modos y tiempos de coherencia relativamente elevados.<\/p>\n

Esa combinaci\u00f3n podr\u00eda ayudar a resolver uno de los problemas m\u00e1s dif\u00edciles de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica: escalar los prototipos actuales sin llenar los laboratorios de cables, resonadores, sistemas de control y dispositivos de refrigeraci\u00f3n.<\/p>\n

Cuanto mayor es el n\u00famero de qubits, m\u00e1s compleja resulta la electr\u00f3nica necesaria para manejarlos. Una memoria compacta permitir\u00eda almacenar varios estados utilizando menos componentes de control, aunque todav\u00eda ser\u00e1 necesario comprobar si esa ventaja se mantiene al construir dispositivos mucho m\u00e1s grandes.<\/p>\n

El chip ya puede ejecutar algoritmos cu\u00e1nticos<\/h2>\n

El experimento no se limit\u00f3 a demostrar que las vibraciones pod\u00edan guardar informaci\u00f3n. Los investigadores utilizaron el sistema para ejecutar un conjunto universal de operaciones cu\u00e1nticas, incluyendo puertas individuales y operaciones controladas entre diferentes modos mec\u00e1nicos.<\/p>\n

Tambi\u00e9n implementaron la Transformada Cu\u00e1ntica de Fourier y un algoritmo de b\u00fasqueda de per\u00edodos. La primera es una operaci\u00f3n fundamental que aparece dentro de numerosos algoritmos cu\u00e1nticos, incluido el conocido algoritmo de Shor para factorizar n\u00fameros.<\/p>\n

Seg\u00fan explica Igor Kladaric, investigador de ETH Zurich y coautor del trabajo, estas pruebas obligan al sistema a controlar, conservar y vincular coherentemente varios estados cu\u00e1nticos de manera simult\u00e1nea. El resultado demuestra que la arquitectura puede realizar, al menos en principio, los pasos b\u00e1sicos necesarios para una computaci\u00f3n cu\u00e1ntica programable de prop\u00f3sito general.<\/p>\n

Eso no significa que el diminuto chip pueda competir todav\u00eda con una computadora convencional ni que est\u00e9 listo para salir del laboratorio. Se trata de una demostraci\u00f3n de viabilidad construida para comprobar que el procesador superconductivo y la memoria vibratoria pueden trabajar juntos sin destruir la fr\u00e1gil informaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n

El siguiente desaf\u00edo ser\u00e1 aumentar el n\u00famero de modos accesibles, mejorar la fidelidad de las operaciones y conectar varios m\u00f3dulos sin que aparezcan errores dif\u00edciles de corregir. Tambi\u00e9n ser\u00e1 necesario integrar sistemas de lectura, control y refrigeraci\u00f3n capaces de manejar arquitecturas mucho m\u00e1s complejas.<\/p>\n

Aun as\u00ed, el dispositivo aporta algo m\u00e1s importante que una simple reducci\u00f3n de tama\u00f1o. Propone reorganizar la computadora cu\u00e1ntica desde sus cimientos, separando la parte que calcula de la parte que recuerda. Y en esa posible m\u00e1quina del futuro, la memoria podr\u00eda no permanecer silenciosa: estar\u00eda vibrando sin que nadie pudiera escucharla.<\/p>\n<\/p><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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