La ley de Schoelkopf: la ley de Moore de los ordenadores cuánticos

Por Francisco R. Villatoro, el 16 noviembre, 2017. Categoría(s): Ciencia • Computación cuántica • Informática • Noticias • Personajes • Science ✎ 4

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Todo el mundo conoce la ley de Moore (1965): más o menos cada dos años se duplica el número de transistores en un microprocesador. El equivalente en ordenadores cuánticos es la ley de Schoelkopf (2013): el tiempo de decoherencia de un cúbit se multiplica por diez cada tres años, más o menos. Por supuesto, estas leyes empíricas no son exactas y su razón de ser son los avances tecnológicos que tratan de que dicha ley se cumpla (al menos así ha sido en el contexto de la industria microtecnológica hasta ahora).

El neoyorquino Robert J. Schoelkopf (Universidad de Yale, EE.UU.) es uno de los padres de la tecnología de cúbits superconductores; siendo esta tecnología es la apuesta más firme en ordenadores cuánticos de empresas como IBM, Google, Microsoft, D-Wave Systems, etc., su ley empírica (publicada en la revista Science) se ha vuelto muy popular. Si su ley se sigue cumpliendo, habrá cúbits superconductores con un tiempo de decoherencia de un día (86400 segundos), el objetivo para un cúbit ideal, en el año 2040; por supuesto, mucha gente está trabajando para acelerar el progreso de esta tecnología. Si se lograr multiplicar por diez dicho el tiempo de decoherencia cada dos años, el objetivo se lograría en el año 2030.

¿Por qué es importante el tiempo de decoherencia? Porque el número de operaciones sin error depende de dicha duración. Las técnicas de corrección de errores permiten lidiar con ellos, pero a costa de incrementar el número de cúbits necesarios, reduciendo los útiles para el algoritmo cuántico propiamente dicho. Hay que recordar que los ordenadores cuánticos son intrínsecamente lentos y solo gracias a cúbits con coherencia de larga duración se podrán realizar cálculos de interés práctico (más allá de su interés puramente académico).

La ley fue propuesta en M. H. Devoret, R. J. Schoelkopf, “Superconducting Circuits for Quantum Information: An Outlook,” Science 339: 1169-1174 (08 Mar 2013), doi: 10.1126/science.1231930. La figura que abre esta entrada (versión actualizada de la figura de 2013) aparece en Matthew James Reagor, “Superconducting Cavities for Circuit Quantum Electrodynamics,” Ph. D. Thesis, Yale University (Dec 2015), supervised by Robert J. Schoelkopf [PDF].



4 Comentarios

  1. La ley original de Moore predecía una duplicación cada tres años, años después fue ajustada a dos años. Esperemos que ocurra lo mismo con la de Schoelkopf.

  2. La ley original de Moore era duplicación cada año, mayor que en la actualidad. Posteriormente, en 1975, Moore la reviso a dos años, pues el ritmo de integración fue más alto en los 10 primeros años de desarrollo de microprocesadpres. La memoria me falló en mi comentario anterior.

  3. El primer ordenador cuántico fue creado por Nakamura en NEC en los 90? O hay “arte previo”? Lo pregunto por la figura que acompaña el artículo.

    1. David, el primer cúbit superconductor fue creado por Yasunobu Nakamura (llamar ordenador cuántico al que solo tiene un cúbit me parece exagerado); por supuesto, hay sistemas cuánticos que se comportan como cúbits que se conocían antes, pero no fueron “diseñados” para ser cúbits.

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