✨︎ Resumen (TL;DR):
- El nuevo prototipo Jiuzhang 4.0 logra manipular y detectar más de 3,000 fotones simultáneamente.
- Supera en velocidad a la supercomputadora más potente del mundo por un factor de 10 a la potencia 54.
- La arquitectura utiliza 1,024 campos ópticos integrados en un circuito híbrido de 8,176 modos.
Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) presentaron Jiuzhang 4.0, un prototipo de computación cuántica programable que establece una nueva marca en tecnología de información óptica. El sistema resolvió el problema matemático de muestreo de bosones gaussianos a una velocidad que deja obsoleta a la infraestructura de cómputo tradicional.
La investigación, publicada en la revista Nature, revela que este avance es un paso crucial en la carrera global por construir computadoras cuánticas prácticas. Al manipular hasta 3,050 fotones, el equipo chino logró un incremento de 12 veces en comparación con los 255 fotones de la versión anterior, Jiuzhang 3.0.
Lu Chaoyang, profesor de la USTC, destacó la eficiencia del sistema al señalar que la muestra de datos más compleja generada por Jiuzhang 4.0 tarda solo 25 microsegundos en producirse. “En contraste, la supercomputadora más poderosa del mundo requeriría más de 10 a la potencia 42 años para calcular el mismo resultado”, afirmó Lu.
Arquitectura de vanguardia y eficiencia fotónica
Para alcanzar esta escala sin expandir masivamente el tamaño físico del aparato, los investigadores implementaron un circuito de codificación híbrida que combina modos espaciales con bucles de retraso temporal. Esta técnica permite una expansión dramática de la capacidad de procesamiento de hardware.
Los puntos clave de esta evolución tecnológica incluyen:
- Eficiencia de fuente: El procesador alcanzó un 92% de eficiencia, superando la capacidad de los algoritmos de simulación clásica más avanzados.
- Escalabilidad: El uso de 1,024 campos ópticos de estados comprimidos permite entrar en un régimen de escala donde las máquinas convencionales no pueden competir.
- Hito histórico: La serie Jiuzhang ha pasado de detectar 76 fotones en 2020 a superar los 3,000 en menos de seis años.
Aunque el muestreo de bosones gaussianos es actualmente un parámetro de referencia matemático y no una tarea de computación de propósito general, la escala de Jiuzhang 4.0 acerca las plataformas fotónicas al umbral necesario para la computación cuántica universal. Este desarrollo abre la posibilidad de crear estados de clúster tridimensionales de billones de modos de qubits, fundamentales para el futuro del cómputo tolerante a fallas.
