Los científicos han utilizado una computadora cuántica para realizar simulaciones a gran escala de dos tipos de materiales cuánticos.

Estos estudios involucraron alrededor de 2,000 bits cuánticos o qubits, muchos más que las decenas de qubits disponibles en la mayoría de las computadoras cuánticas.

Los resultados, publicados en dos estudios recientes en Science y Nature, proporcionan una nueva comprensión de la visión del famoso físico Richard Feynman, que esperaba usar computadoras cuánticas, en lugar de computadoras basadas en física clásica o clásica, para simular sistemas cuánticos y estudiar su comportamiento.

La naturaleza no es clásica, maldición, y si quieres hacer una simulación de la naturaleza, será mejor que sea en mecánica cuántica, dijo en 1981.

Realizados en una computadora construida por D-Wave Systems Inc. de Burnaby, Canadá, las simulaciones proporcionan una forma de estudiar fenómenos que son muy difíciles de replicar con computadoras clásicas.

“Estas son piezas de ciencia realmente bellas”, dice el físico Seth Lloyd del MIT. Los investigadores “pueden reproducir todo tipo de fenómenos predichos”.

Las máquinas de D-Wave, sin embargo, han despertado escepticismo y algunos físicos no están convencidos de la importancia de los nuevos resultados.

En un estudio publicado el 22 de agosto en Nature, los físicos de D-Wave describen la simulación de la física de un material magnético bidimensional, identificando una transición en la que los defectos del remolino conocidos como vórtices se combinan en el material cuando la temperatura desciende.

La predicción teórica de esta transición de fase ganó el Premio Nobel 2016 en física, y el fenómeno es relevante para la física de los superconductores, materiales que transmiten electricidad sin resistencia a bajas temperaturas. Los resultados de la simulación coincidían con la salida de simulaciones realizadas en computadoras clásicas.

Otra simulación, reportada el 13 de julio en Science, reproduce el comportamiento de un material 3-D que hizo la transición entre diferentes fases magnéticas cuando los investigadores cambiaron variables como un campo magnético aplicado.

Las fases observadas incluyeron un estado desordenado conocido como un cristal giratorio.

Vendidas comercialmente desde el 2011, las computadoras de D-Wave han atraído controversia. Los científicos han debatido si las máquinas cuánticas realmente exhiben un comportamiento cuántico, y si las computadoras pueden funcionar más rápido que las computadoras clásicas.

Los nuevos resultados aumentan la credibilidad de D-Wave al sugerir que los efectos cuánticos realmente están ocurriendo dentro de su computadora.

La computadora cuántica de D-Wave es de un tipo especializado, basado en un proceso llamado ‘Algoritmo del temple cuántico‘. Mientras que las computadoras actualmente en desarrollo por Google, IBM, Intel y otras están destinadas a ser de propósito general y podrían realizar hazañas actualmente imposibles como romper el cifrado de datos, las computadoras de temple cuántico son útiles principalmente para resolver un cierto tipo de problema llamado problema de optimización, en el que la computadora debe elegir la mejor opción entre muchas posibilidades.

Las computadoras D-Wave ya se han utilizado para tales problemas, como examinar los datos del colisionador de partículas, detectar árboles en imágenes aéreas y elegir la mejor ruta para recorrer Pekín.