Alexander Holevo publica un artículo que demuestra que n qubits pueden transportar más de n bits clásicos de información, pero como máximo n bits clásicos son accesibles (un resultado conocido como " teorema de Holevo " o "límite de Holevo").
RP Poplavskii publica "Modelos termodinámicos de procesamiento de información" (en ruso) [4] que muestra la inviabilidad computacional de simular sistemas cuánticos en computadoras clásicas, debido al principio de superposición .
1976
Roman Stanisław Ingarden , físico matemático polaco, publica el artículo "Teoría de la información cuántica" en Reports on Mathematical Physics, vol. 10, pp. 43-72, 1976 (el artículo fue enviado en 1975). Es uno de los primeros intentos de crear una teoría de la información cuántica , mostrando que la teoría de la información de Shannon no puede generalizarse directamente al caso cuántico , sino que es posible construir una teoría de la información cuántica, que es una generalización de la teoría de Shannon, dentro del formalismo de una mecánica cuántica generalizada de sistemas abiertos y un concepto generalizado de observables (los llamados semiobservables).
Década de 1980
1980
Paul Benioff describe el primer modelo mecánico cuántico de un ordenador. En este trabajo, Benioff demostró que un ordenador podía funcionar según las leyes de la mecánica cuántica al describir una ecuación de Schrödinger para describir las máquinas de Turing , sentando las bases para futuros trabajos en computación cuántica. El artículo [5] fue presentado en junio de 1979 y publicado en abril de 1980.
Yuri Manin explica brevemente la idea de la computación cuántica. [6]
En la primera Conferencia sobre Física de la Computación, celebrada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en mayo, [8] Paul Benioff y Richard Feynman dieron charlas sobre computación cuántica. Benioff se basó en su trabajo anterior de 1980 que demostraba que una computadora puede funcionar bajo las leyes de la mecánica cuántica. La charla se tituló “Modelos hamiltonianos mecánicos cuánticos de procesos discretos que borran sus propias historias: aplicación a las máquinas de Turing”. [9] En la charla de Feynman, observó que parecía imposible simular eficientemente una evolución de un sistema cuántico en una computadora clásica, y propuso un modelo básico para una computadora cuántica. [10]
1982
Paul Benioff desarrolla aún más su modelo original de una máquina de Turing mecánica cuántica. [11]
Asher Peres señala la necesidad de esquemas de corrección de errores cuánticos y analiza un código de repetición para errores de amplitud. [15]
1988
Yoshihisa Yamamoto y K. Igeta proponen la primera realización física de una computadora cuántica, incluida la puerta CNOT de Feynman . [16] Su enfoque utiliza átomos y fotones y es el progenitor de los protocolos de computación y redes cuánticas modernos que utilizan fotones para transmitir qubits y átomos para realizar operaciones de dos qubits.
Bikas K. Chakrabarti y colaboradores del Instituto Saha de Física Nuclear , Calcuta, India, proponen que las fluctuaciones cuánticas podrían ayudar a explorar paisajes energéticos accidentados al escapar de los mínimos locales de sistemas vítreos que tienen barreras altas pero delgadas mediante la tunelización (en lugar de escalarlas utilizando excitaciones térmicas), lo que sugiere la efectividad del recocido cuántico sobre el recocido simulado clásico . [18] [19]
David Deutsch y Richard Jozsa proponen un problema computacional que puede resolverse de manera eficiente con el algoritmo determinista Deutsch-Jozsa en un ordenador cuántico, pero para el cual no es posible ningún algoritmo clásico determinista. Este fue quizás el primer resultado en la complejidad computacional de los ordenadores cuánticos, demostrando que eran capaces de realizar alguna tarea computacional bien definida de manera más eficiente que cualquier ordenador clásico.
Ethan Bernstein y Umesh Vazirani proponen el algoritmo Bernstein-Vazirani . Se trata de una versión restringida del algoritmo Deutsch-Jozsa, en el que en lugar de distinguir entre dos clases diferentes de funciones, intenta aprender una cadena codificada en una función. El algoritmo Bernstein-Vazirani fue diseñado para demostrar una separación oracular entre las clases de complejidad BQP y BPP.
Los grupos de investigación del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Garching) [21] [22] y, poco después, del NIST (Boulder) [23] han realizado experimentalmente las primeras cadenas cristalizadas de iones enfriados por láser. Los cristales de iones lineales constituyen la base de qubits para la mayoría de los experimentos de computación y simulación cuántica con iones atrapados.
Isaac Chuang y Yoshihisa Yamamoto proponen una realización cuántico-óptica de una computadora cuántica para implementar el algoritmo de Deutsch. [24] Su trabajo introdujo la codificación de doble riel para qubits fotónicos.
Christopher Monroe y David Wineland en el NIST ( Boulder, Colorado ) realizaron experimentalmente la primera puerta lógica cuántica –la puerta NOT controlada– con iones atrapados, siguiendo la propuesta de Cirac-Zoller. [26]
Lov Grover , de Bell Labs, inventa el algoritmo de búsqueda de bases de datos cuánticas . La aceleración cuadrática no es tan espectacular como la de la factorización, los logaritmos discretos o las simulaciones físicas. Sin embargo, el algoritmo se puede aplicar a una variedad mucho más amplia de problemas. Cualquier problema que se pueda resolver mediante una búsqueda aleatoria de fuerza bruta puede aprovechar esta aceleración cuadrática en el número de consultas de búsqueda.
Daniel Gottesman y Emanuel Knill demuestran de forma independiente que una determinada subclase de cálculos cuánticos se puede emular de forma eficiente con recursos clásicos ( teorema de Gottesman-Knill ). [37]
1999
Samuel L. Braunstein y sus colaboradores demuestran que ninguno de los experimentos de RMN en masa realizados hasta la fecha contiene entrelazamiento alguno, ya que los estados cuánticos están demasiado mezclados. Esto se considera una prueba de que los ordenadores de RMN probablemente no rendirían ventajas respecto de los ordenadores clásicos. Sin embargo, sigue siendo una cuestión abierta si el entrelazamiento es necesario para acelerar la computación cuántica. [38]
Gabriel Aeppli , Thomas Felix Rosenbaum y sus colegas demuestran experimentalmente los conceptos básicos del recocido cuántico en un sistema de materia condensada.
Arun K. Pati y Samuel L. Braunstein demuestran el teorema cuántico de no eliminación . Este es un teorema dual del teorema de no clonación, que demuestra que no se puede eliminar una copia de un cúbit desconocido. Junto con el teorema de no clonación, más fuerte, el teorema de no eliminación implica que la información cuántica no se puede crear ni destruir.
Se demuestra el primer ordenador de RMN de 5 qubits en funcionamiento en la Universidad Técnica de Múnich , Alemania.
Se muestra la primera ejecución del algoritmo de Shor en el Centro de Investigación Almaden de IBM y en la Universidad de Stanford. El número 15 se factorizó utilizando 10 18 moléculas idénticas, cada una de las cuales contiene siete espines nucleares activos.
Noah Linden y Sandu Popescu demuestran que la presencia de entrelazamiento es una condición necesaria para una amplia clase de protocolos cuánticos. Esto, junto con el resultado de Braunstein (véase 1999 más arriba), puso en tela de juicio la validez de la computación cuántica por RMN. [40]
Emanuel Knill, Raymond Laflamme y Gerard Milburn demuestran que la computación cuántica óptica es posible con fuentes de un solo fotón, elementos ópticos lineales y detectores de un solo fotón, estableciendo el campo de la computación cuántica óptica lineal.
El Proyecto de Hoja de Ruta de la Ciencia y la Tecnología de la Información Cuántica, en el que participan algunos de los principales participantes en el campo, establece la hoja de ruta de la computación cuántica.
Un grupo dirigido por Gerhard Birkl (ahora en TU Darmstadt) demuestra la primera matriz 2D de pinzas ópticas con átomos atrapados para computación cuántica con qubits atómicos. [43]
El Departamento de Ciencias de los Materiales de la Universidad de Oxford, Inglaterra, enjauló un qubit en una "buckyball" (una molécula de buckminsterfullereno ) y demostró la corrección de errores cuánticos "bang-bang". [52]
Vlatko Vedral, de la Universidad de Leeds, y sus colegas de las universidades de Oporto y Viena han descubierto que los fotones de la luz láser ordinaria pueden entrelazarse mecánicamente cuánticamente con las vibraciones de un espejo macroscópico. [54]
Samuel L. Braunstein de la Universidad de York, junto con la Universidad de Tokio y la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón, ofrece la primera demostración experimental de teleclonación cuántica. [55]
Los profesores de la Universidad de Sheffield desarrollan un medio para producir y manipular eficientemente fotones individuales con alta eficiencia a temperatura ambiente. [56]
Se ha teorizado un nuevo método de comprobación de errores para las computadoras de unión Josephson. [57]
Se desarrolla una trampa de iones bidimensional para la computación cuántica. [59]
Siete átomos se colocan en una línea estable, un paso en el camino hacia la construcción de una puerta cuántica, en la Universidad de Bonn. [60]
Un equipo de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos crea un dispositivo que puede manipular los estados de espín "arriba" o "abajo" de los electrones en puntos cuánticos. [61]
Tai-Chang Chiang, de Illinois en Urbana-Champaign, descubre que la coherencia cuántica se puede mantener en sistemas de materiales mixtos. [66]
Cristophe Boehme, de la Universidad de Utah, demuestra la viabilidad de leer datos utilizando el espín nuclear en una computadora cuántica Kane de silicio-fósforo . [67]
2007
Se desarrolló una guía de ondas de sublongitud de onda para la luz. [68]
Se desarrolla un emisor de fotón único para fibras ópticas. [69]
D-Wave Systems demuestra el uso de una computadora de recocido cuántico de 28 qubits. [100]
Un nuevo método criónico reduce la decoherencia y aumenta la distancia de interacción y, por tanto, la velocidad de la computación cuántica. [101]
Se demuestra una computadora cuántica fotónica. [102]
Se proponen qubits de espín de puntos cuánticos de grafeno. [103]
2008
Chip construido por D-Wave Systems Inc. diseñado para funcionar como un procesador de optimización cuántica adiabático superconductor de 128 qubits, montado en un soporte de muestra (2009)
Se describen los qubits de puntos cuánticos de grafeno . [105]
Los científicos logran almacenar un bit cuántico. [106]
Se demuestra el entrelazamiento qubit-qutrit en 3D. [107]
Se idea la computación cuántica analógica. [108]
Se ha ideado un control del efecto túnel cuántico. [109]
Se desarrolla la memoria entrelazada. [110]
Se desarrolla una puerta NOT superior. [111]
Se desarrollan qutrits. [112]
Puerta lógica cuántica en fibra óptica [113]
Se descubre un efecto Hall cuántico superior. [114]
Se informa sobre estados de espín duraderos en puntos cuánticos. [115]
Se proponen imanes moleculares para la RAM cuántica. [116]
Las cuasipartículas ofrecen la esperanza de contar con computadoras cuánticas estables. [117]
Se informa que el almacenamiento de imágenes puede permitir un mejor almacenamiento de qubits. [118]
Se informan imágenes cuánticas entrelazadas. [119]
El estado cuántico se altera intencionalmente en una molécula. [120]
La posición del electrón se controla en un circuito de silicio. [121]
Un circuito electrónico superconductor bombea fotones de microondas. [122]
Se desarrolla la espectroscopia de amplitud. [123]
Se desarrolla una prueba de computadora cuántica superior. [124]
Se diseña un peine de frecuencia óptica. [125]
Se apoya el concepto de darwinismo cuántico. [126]
Se desarrolla una memoria qubit híbrida. [127]
Un qubit se almacena durante más de un segundo en un núcleo atómico. [128]
Se ha desarrollado una conmutación y lectura de qubits de espín electrónico más rápida. [129]
Se describe la posibilidad de computación cuántica sin entrelazamiento. [130]
D-Wave Systems afirma haber producido un chip de computadora de 128 qubits, aunque esta afirmación aún no ha sido verificada. [131]
2009
El carbono 12 se purifica para obtener tiempos de coherencia más largos. [132]
La vida útil de los qubits se extiende a cientos de milisegundos. [133]
Se informa de un control cuántico mejorado de los fotones. [134]
El entrelazamiento cuántico se demuestra en 240 micrómetros. [135]
La vida útil de un qubit se extiende por un factor de 1000. [136]
Se crea el primer procesador cuántico electrónico. [137]
El entrelazamiento de estados de gráficos de seis fotones se utiliza para simular las estadísticas fraccionarias de los anyones que viven en modelos artificiales de espín-red. [138]
Se diseña un transistor óptico de una sola molécula. [139]
El NIST lee y escribe qubits individuales. [140]
El NIST demuestra múltiples operaciones informáticas en qubits. [141]
Se desarrolla la primera arquitectura cuántica de estados de clúster topológicos a gran escala para óptica atómica. [142]
Se muestra una combinación de todos los elementos fundamentales necesarios para realizar computación cuántica escalable mediante el uso de qubits almacenados en los estados internos de iones atómicos atrapados. [143]
Investigadores de la Universidad de Bristol demuestran el algoritmo de Shor en un chip fotónico de silicio. [144]
Se informa sobre la computación cuántica con un conjunto de espín de electrones. [145]
Se desarrolla una denominada ametralladora de fotones para la computación cuántica. [146]
Se presenta el primer ordenador cuántico programable universal. [147]
Los científicos controlan eléctricamente los estados cuánticos de los electrones. [148]
Google colabora con D-Wave Systems en tecnología de búsqueda de imágenes utilizando computación cuántica. [149]
Se demuestra un método para sincronizar las propiedades de múltiples qubits de flujo CJJ rf-SQUID acoplados con una pequeña dispersión de parámetros del dispositivo debido a variaciones de fabricación. [150]
Se ha logrado la computación cuántica con trampa de iones universal y qubits libres de decoherencia. [151]
Se informa sobre el primer ordenador cuántico a escala de chip. [152]
Década de 2010
2010
Los iones quedaron atrapados en una trampa óptica. [153]
Una computadora cuántica óptica con tres qubits calculó el espectro energético del hidrógeno molecular con alta precisión. [154]
El primer láser de germanio hizo avanzar el estado de las computadoras ópticas. [155]
Se desarrolló un qubit de un solo electrón [156]
Se informó el estado cuántico en un objeto macroscópico. [157]
Se desarrolló un nuevo método de enfriamiento de computadoras cuánticas. [158]
Se desarrolló una trampa de iones para pistas de carreras. [159]
Se informó sobre la existencia de evidencia de un estado de lectura de Moore en la meseta de Hall cuántico, [160] que sería adecuado para el cálculo cuántico topológico.
Se demostró una interfaz cuántica entre un solo fotón y un solo átomo. [161]
Se demostró el entrelazamiento cuántico de LED. [162]
El diseño multiplexado aumentó la velocidad de transmisión de información cuántica a través de un canal de comunicaciones cuánticas. [163]
Se informó sobre un chip óptico de dos fotones. [164]
Se probaron trampas de iones planares microfabricadas. [165] [166]
Se informó sobre el entrelazamiento en un conjunto de espín de estado sólido [169]
Se informó sobre fotones NOON en un circuito integrado cuántico superconductor. [170]
Se describió una antena cuántica. [171]
Se documentó la interferencia cuántica multimodo. [172]
Se informó sobre la resonancia magnética aplicada a la computación cuántica. [173]
Se documentó la pluma cuántica para átomos individuales. [174]
Se informó sobre el "Racing Dual" atómico. [175]
Se informó de un registro de 14 qubits. [176]
D-Wave afirmó haber desarrollado el recocido cuántico y presentó su producto llamado D-Wave One. La empresa afirma que se trata del primer ordenador cuántico disponible comercialmente. [177]
Se demostró la corrección de errores repetitivos en un procesador cuántico. [178]
Se demostró la memoria de computadora cuántica de diamante. [179]
Se desarrollaron los modos Q. [180]
Se demostró que la decoherencia estaba suprimida. [181]
Se informó sobre la simplificación de las operaciones controladas. [182]
Se documentaron iones entrelazados mediante microondas. [183]
Se informó sobre un aislante topológico Hall de espín cuántico. [186]
Se describió el concepto de dos diamantes unidos por entrelazamiento cuántico que podría ayudar a desarrollar procesadores fotónicos. [187]
2012
D-Wave afirmó haber realizado un cálculo cuántico utilizando 84 qubits. [188]
Los físicos crearon un transistor funcional a partir de un solo átomo. [189] [190]
Se informó sobre un método para manipular la carga de los centros de vacancia de nitrógeno en el diamante. [191]
Se informó sobre la creación de un simulador cuántico de 300 qubits/partícula. [192] [193]
Se informó sobre la demostración de qubits protegidos topológicamente con un entrelazamiento de ocho fotones: un enfoque sólido para la computación cuántica práctica. [194]
Se informó del primer diseño de un sistema repetidor cuántico sin necesidad de memorias cuánticas. [196]
Se informó que la decoherencia se suprimió durante 2 segundos a temperatura ambiente mediante la manipulación de átomos de carbono-13 con láseres. [197] [198]
Se informó la teoría de expansión de aleatoriedad basada en Bell con un supuesto reducido de independencia de la medición. [199]
Se desarrolló un nuevo método de baja sobrecarga para la lógica cuántica tolerante a fallas, llamado cirugía de red. [200]
2013
Se demostró un tiempo de coherencia de 39 minutos a temperatura ambiente (y 3 horas a temperaturas criogénicas) para un conjunto de qubits de espín de impureza en silicio purificado isotópicamente. [201]
Se informó que el tiempo que se puede mantener un qubit en estado superpuesto es diez veces más largo que lo que se había logrado hasta ahora. [202]
Se desarrolló el primer análisis de recursos de un algoritmo cuántico a gran escala que utiliza protocolos explícitos de tolerancia a fallas y corrección de errores para factorización. [203]
2014
Documentos filtrados por Edward Snowden confirmaron el proyecto Penetrating Hard Targets [204], mediante el cual la Agencia de Seguridad Nacional buscaba desarrollar una capacidad de computación cuántica para fines criptográficos . [205] [206] [207]
Investigadores de Japón y Austria publicaron la primera arquitectura de computación cuántica a gran escala para un sistema basado en diamantes. [208]
Los científicos de la Universidad de Innsbruck realizaron cálculos cuánticos en un qubit codificado topológicamente que estaba codificado en estados entrelazados distribuidos en siete qubits de iones atrapados. [209]
Los científicos transfirieron datos mediante teletransportación cuántica a una distancia de 10 pies (3,0 metros) con un índice de error de cero por ciento: un paso vital hacia una Internet cuántica. [210] [211]
2015
Se documentaron espines nucleares direccionables ópticamente en un sólido con un tiempo de coherencia de seis horas. [212]
Se documentó información cuántica codificada por pulsos eléctricos simples. [213]
Se documentó un código de detección de errores cuánticos que utiliza una red cuadrada de cuatro qubits superconductores. [214]
D-Wave Systems Inc. anunció el 22 de junio que había roto la barrera de los 1.000 qubits. [215]
Se desarrolló con éxito una puerta lógica de silicio de dos qubits. [216]
2016
Los físicos dirigidos por Rainer Blatt unieron fuerzas con científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), liderados por Isaac Chuang, para implementar eficientemente el algoritmo de Shor en una computadora cuántica basada en trampa de iones. [217]
IBM lanzó Quantum Experience, una interfaz en línea para sus sistemas superconductores. El sistema se utilizó inmediatamente para publicar nuevos protocolos en el procesamiento de información cuántica. [218] [219]
Google, utilizando una matriz de 9 qubits superconductores desarrollados por el grupo Martinis y la UCSB , simuló una molécula de hidrógeno . [220]
Científicos en Japón y Australia inventaron una versión cuántica de un sistema de comunicaciones Sneakernet . [221]
2017
D-Wave Systems Inc. anunció la disponibilidad comercial general del recocedor cuántico D-Wave 2000Q, que afirmó que tiene 2000 qubits. [222]
Se publicó un proyecto para una computadora cuántica de iones atrapados en microondas. [223]
IBM presentó una computadora cuántica de 17 qubits y una mejor manera de evaluarla comparativamente. [224]
Los científicos construyeron un microchip que genera dos qudits entrelazados, cada uno con 10 estados, para un total de 100 dimensiones. [225]
Microsoft presentó Q# , un lenguaje de programación cuántica integrado con su entorno de desarrollo Visual Studio . Los programas se pueden ejecutar localmente en un simulador de 32 qubits o en un simulador de 40 qubits en Azure . [226]
IBM reveló una computadora cuántica de 50 qubits en funcionamiento que puede mantener su estado cuántico durante 90 microsegundos. [227]
Los investigadores de Oxford utilizan con éxito una técnica de iones atrapados, en la que colocan dos átomos cargados en un estado de entrelazamiento cuántico para acelerar las puertas lógicas en un factor de 20 a 60 veces, en comparación con las mejores puertas anteriores, traducidas a 1,6 microsegundos de duración, con una precisión del 99,8%. [232]
QuTech probó con éxito un procesador de qubit de 2 espines basado en silicio. [233]
Google anunció la creación de un chip cuántico de 72 qubits, llamado “Bristlecone”, [234] logrando un nuevo récord.
Intel comenzó a probar un procesador spin-qubit basado en silicio fabricado en la fábrica D1D de la compañía en Oregón. [235]
Intel confirmó el desarrollo de un chip de prueba superconductor de 49 qubits, llamado "Tangle Lake". [236]
Se documentó una plataforma fotónica integrada para información cuántica con variables continuas. [238]
El 17 de diciembre de 2018, la empresa IonQ presentó la primera computadora cuántica comercial de iones atrapados, con una longitud de programa de más de 60 puertas de dos cúbits, 11 cúbits completamente conectados, 55 pares direccionables, error de puerta de un cúbit de <0,03% y error de puerta de dos cúbits de <1,0%. [239] [240]
El 21 de diciembre de 2018, el presidente Donald Trump firmó la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional , que establece los objetivos y prioridades de un plan de 10 años para acelerar el desarrollo de aplicaciones de ciencia y tecnología de la información cuántica en los Estados Unidos . [241] [242] [243]
2019
IBM Q System One (2019), el primer ordenador cuántico comercial basado en circuitos
IBM presentó su primer ordenador cuántico comercial, el IBM Q System One , [244] diseñado por Map Project Office y Universal Design Studio, con sede en el Reino Unido, y fabricado por Goppion. [245]
Los físicos austríacos demostraron una simulación cuántica variacional, híbrida y autoverificable de modelos reticulares en materia condensada y física de alta energía utilizando un circuito de retroalimentación entre una computadora clásica y un coprocesador cuántico. [246]
La Universidad Griffith, la UNSW y la UTS, en colaboración con siete universidades de los Estados Unidos, desarrollan la cancelación de ruido para bits cuánticos a través del aprendizaje automático, reduciendo el ruido cuántico en un chip cuántico al 0 %. [247] [248]
Google reveló su procesador Sycamore , que consta de 53 cúbits. A fines de septiembre de 2019, se publicó brevemente un artículo del equipo de investigación de computadoras cuánticas de Google, que afirmaba que el proyecto había alcanzado la supremacía cuántica . [251] [252] [253] Google también desarrolló un chip criogénico para controlar los cúbits desde el interior de un refrigerador de dilución. [254]
20 de abril – La Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Sídney desarrolla una forma de producir «qubits calientes»: dispositivos cuánticos que funcionan a 1,5 kelvin. [256]
11 de marzo – La UNSW realiza una resonancia nuclear eléctrica para controlar átomos individuales en dispositivos electrónicos. [257]
23 de abril – La Universidad de Tokio y científicos australianos crean y prueban con éxito una solución al problema del cableado cuántico, creando una estructura 2D para cúbits. Dicha estructura se puede construir utilizando la tecnología de circuitos integrados existente y tiene una diafonía considerablemente menor. [258]
11 de febrero – Ingenieros cuánticos informan que han creado átomos artificiales en puntos cuánticos de silicio para computación cuántica y que los átomos artificiales con una mayor cantidad de electrones pueden ser cúbits más estables de lo que se creía posible. La habilitación de computadoras cuánticas basadas en silicio puede hacer posible la reutilización de la tecnología de fabricación de los chips de computadora modernos "clásicos", entre otras ventajas. [261] [262]
14 de febrero – Los físicos cuánticos desarrollan una nueva fuente de fotón único que puede permitir la conexión entre los ordenadores cuánticos basados en semiconductores que utilizan fotones convirtiendo el estado del espín de un electrón en la polarización de un fotón. Demostraron que pueden generar un fotón único de forma controlada sin necesidad de puntos cuánticos formados aleatoriamente o defectos estructurales en los diamantes. [263] [264]
25 de febrero – Los científicos visualizan una medición cuántica : al tomar instantáneas de estados de iones en diferentes momentos de medición a través del acoplamiento de un ión qutrit atrapado al entorno de fotones, demostraron que los cambios en los grados de superposición y, por lo tanto, en las probabilidades de estados después de la medición, ocurren gradualmente bajo la influencia de la medición. [265] [266]
Computadora cuántica IQM en funcionamiento instalada en Espoo, Finlandia, en 20202 de marzo – Los científicos informan que han logrado mediciones repetidas de no demolición cuántica del giro de un electrón en un punto cuántico de silicio : mediciones que no cambian el giro del electrón en el proceso. [267] [268]
11 de marzo – Ingenieros cuánticos informan que han controlado el núcleo de un solo átomo utilizando únicamente campos eléctricos. Esto se sugirió por primera vez como posible en 1961 y puede usarse para computadoras cuánticas de silicio que utilizan espines de un solo átomo sin necesidad de campos magnéticos oscilantes. Esto puede ser especialmente útil para nanodispositivos , para sensores precisos de campos eléctricos y magnéticos, así como para investigaciones fundamentales sobre la naturaleza cuántica . [269] [270]
19 de marzo – Un laboratorio del ejército de los EE. UU. anuncia que sus científicos analizaron la sensibilidad de un sensor Rydberg a los campos eléctricos oscilantes en un rango enorme de frecuencias, desde 0 a 10^12 Hz (el espectro hasta la longitud de onda de 0,3 mm). El sensor Rydberg podría usarse potencialmente para detectar señales de comunicaciones, ya que podría detectar señales de manera confiable en todo el espectro y compararse favorablemente con otras tecnologías de sensores de campo eléctrico establecidas, como los cristales electroópticos y la electrónica pasiva acoplada a antenas dipolares. [271] [272]
23 de marzo – Los investigadores informan que han corregido la pérdida de señal en un prototipo de nodo cuántico que puede captar, almacenar y entrelazar bits de información cuántica. Sus conceptos podrían utilizarse para componentes clave de repetidores cuánticos en redes cuánticas y ampliar su alcance al máximo posible. [273] [274]
15 de abril – Los investigadores demuestran una prueba de concepto de una celda unitaria de procesador cuántico de silicio que funciona a 1,5 kelvin, muchas veces más caliente que los procesadores cuánticos comunes que se están desarrollando. El hallazgo puede permitir la integración de la electrónica de control clásica con una matriz de cúbits y reducir sustancialmente los costos. Los requisitos de refrigeración necesarios para la computación cuántica han sido considerados uno de los obstáculos más difíciles en el campo. [275] [276] [277] [278]
16 de abril – Los científicos demuestran la existencia del efecto Rashba en perovskitas masivas . Anteriormente, los investigadores habían planteado la hipótesis de que las extraordinarias propiedades electrónicas, magnéticas y ópticas de los materiales (que lo convierten en un material de uso común para células solares y electrónica cuántica ) están relacionadas con este efecto, cuya presencia hasta la fecha no se había demostrado en el material. [279] [280]
8 de mayo – Los investigadores informan que han desarrollado una prueba de concepto de un radar cuántico que utiliza entrelazamiento cuántico y microondas , que podría ser potencialmente útil para el desarrollo de sistemas de radar mejorados, escáneres de seguridad y sistemas de imágenes médicas. [281] [282] [283]
15 de junio – Los científicos informan sobre el desarrollo del motor molecular sintético más pequeño , que consta de 12 átomos y un rotor de 4 átomos, que ha demostrado ser capaz de funcionar con una corriente eléctrica utilizando un microscopio electrónico de barrido y moverse incluso con cantidades muy bajas de energía debido al efecto túnel cuántico . [292] [293] [294]
17 de junio – Los científicos cuánticos informan sobre el desarrollo de un sistema que entrelaza dos nodos de comunicación cuántica de fotones a través de un cable de microondas que puede enviar información entre ellos sin que los fotones se envíen a través del cable ni lo ocupen. El 12 de junio se informó que también, por primera vez, entrelazaron dos fonones y borraron información de su medición después de que se completó la medición utilizando el borrado cuántico de elección retardada . [295] [296] [297] [298]
18 de junio – Honeywell anuncia un ordenador cuántico con un volumen cuántico de 64, el más alto hasta el momento. [299]
13 de agosto – Se informa que se ha logrado la protección de coherencia universal en un qubit de espín de estado sólido, una modificación que permite que los sistemas cuánticos permanezcan operativos (o " coherentes ") durante 10.000 veces más que antes. [300] [301]
26 de agosto – Los científicos informan que la radiación ionizante de los materiales radiactivos ambientales y los rayos cósmicos pueden limitar sustancialmente los tiempos de coherencia de los qubits si no están protegidos adecuadamente. [302] [303] [304]
Procesador de computadora cuántica Google Sycamore en 201928 de agosto – Los ingenieros cuánticos que trabajan para Google informan sobre la simulación química más grande realizada en una computadora cuántica : una aproximación Hartree-Fock con una computadora Sycamore emparejada con una computadora clásica que analizó los resultados para proporcionar nuevos parámetros para un sistema de 12 qubits. [305] [306] [307]
9 de septiembre – Xanadu ofrece un servicio de computación cuántica en la nube, ofreciendo una computadora cuántica fotónica. [310]
21 de septiembre – Los investigadores informan sobre el logro del entrelazamiento cuántico entre el movimiento de un oscilador mecánico de tamaño milimétrico y un sistema de espín distante y dispar de una nube de átomos. [311] [312]
3 de diciembre – Investigadores chinos afirman haber logrado la supremacía cuántica , utilizando un sistema fotónico de 76 qubits (promedio de 43) conocido como Jiuzhang , que realizó cálculos a 100 billones de veces la velocidad de las supercomputadoras clásicas. [313] [314] [315]
29 de octubre: Honeywell presenta una suscripción para un servicio de computación cuántica, conocido como computación cuántica como servicio, con una computadora cuántica con trampa de iones. [316]
12 de diciembre – En la reunión internacional de dispositivos electrónicos (IEDM) del IEEE, IMEC muestra un chip multiplexor de RF que funciona a temperaturas tan bajas como unos pocos milikelvins, diseñado para computadoras cuánticas. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers desarrollaron un amplificador criogénico de bajo ruido (LNA) para amplificar señales de cúbits, hecho de transistores de alta movilidad de electrones (HEMT) de fosfuro de indio (InP). [317]
21 de diciembre – Publicación de una investigación sobre la “ comunicación cuántica contrafactual ” –cuyo primer logro fue reportado en 2017– mediante la cual se puede intercambiar información sin que ninguna partícula física viaje entre observadores y sin teletransportación cuántica. [318] La investigación sugiere que esto se basa en alguna forma de relación entre las propiedades del momento angular modular. [319] [320] [321]
2021
6 de enero – Investigadores chinos informan que han construido la red de comunicación cuántica integrada más grande del mundo, combinando más de 700 fibras ópticas con dos enlaces QKD (tierra-satélite) para una distancia total entre los nodos de la red de redes de hasta ~4.600 km. [322] [323]
15 de enero – Investigadores en China informan sobre la transmisión exitosa de fotones entrelazados entre drones , utilizados como nodos para el desarrollo de redes cuánticas móviles o extensiones de red flexibles, lo que marca el primer trabajo en el que se enviaron partículas entrelazadas entre dos dispositivos en movimiento. [326] [327]
27 de enero – BMW anuncia el uso de una computadora cuántica para la optimización de las cadenas de suministro. [328]
28 de enero – Investigadores suizos y alemanes informan sobre el desarrollo de una fuente monofotónica altamente eficiente para la informática cuántica con un sistema de puntos cuánticos controlados en una microcavidad ajustable que captura los fotones liberados de estos "átomos artificiales" excitados. [329] [330]
3 de febrero: Microsoft comienza a ofrecer un servicio de computación cuántica en la nube, llamado Azure Quantum. [331]
5 de febrero – Los investigadores demuestran un primer prototipo de puertas de lógica cuántica para computadoras cuánticas distribuidas . [332] [333]
11 de marzo: Honeywell anuncia una computadora cuántica con un volumen cuántico de 512. [334]
13 de abril – En un artículo preliminar , un astrónomo describe por primera vez cómo se podrían buscar transmisiones de comunicación cuántica enviadas por inteligencia extraterrestre utilizando la tecnología existente de telescopios y receptores. También ofrece argumentos sobre por qué las futuras búsquedas de SETI también deberían apuntar a las comunicaciones cuánticas interestelares. [335] [336]
7 de mayo – Dos estudios complementan la investigación publicada en septiembre de 2020 mediante el entrelazamiento cuántico de dos osciladores mecánicos. [337] [338] [339]
8 de junio – Investigadores de Toshiba logran comunicaciones cuánticas a través de fibras ópticas de más de 600 km de longitud, una distancia récord mundial. [340] [341] [342]
29 de junio – IBM demuestra una ventaja cuántica. [345]
1 de julio – Rigetti desarrolla un método para unir varios chips de procesadores cuánticos. [346]
7 de julio – Investigadores estadounidenses presentan un simulador cuántico programable que puede operar con 256 qubits, [347] [348] y en la misma fecha y revista otro equipo presenta un simulador cuántico de 196 átomos de Rydeberg atrapados en pinzas ópticas . [349]
25 de octubre – Investigadores chinos informan que han desarrollado los ordenadores cuánticos programables más rápidos del mundo. Se afirma que el Jiuzhang 2, basado en fotones , calcula una tarea en un milisegundo, que de otro modo habría llevado 30 billones de años para completar una computadora convencional. Además, Zuchongzhi 2 es un ordenador cuántico superconductor programable de 66 cúbits que se afirma que es el ordenador cuántico más rápido del mundo que puede ejecutar una tarea de cálculo un millón de veces más compleja que el Sycamore de Google , además de ser 10 millones de veces más rápido. [350] [351]
16 de noviembre – IBM afirma haber creado un procesador cuántico de 127 bits, el IBM Eagle , que según un informe es el procesador cuántico más potente conocido. Según el informe, la empresa aún no ha publicado un artículo académico que describa sus métricas, rendimiento o capacidades. [354] [355]
2022
18 de enero – Se presenta en Jülich, Alemania, el primer recocedor cuántico de Europa con más de 5.000 qubits. [356]
14 de abril: El modelo H1-2 del sistema Quantinuum duplica su rendimiento y afirma ser el primer ordenador cuántico comercial en superar el volumen cuántico 4096. [359]
26 de mayo – Un equipo de físicos experimentales demuestra en Innsbruck, Austria, un conjunto universal de operaciones computacionales sobre bits cuánticos tolerantes a fallos. [360]
22 de junio – Se demuestra el primer circuito integrado de computadora cuántica del mundo . [361] [362]
28 de junio – Los físicos informan que la comunicación cuántica interestelar entre otras civilizaciones podría ser posible y podría resultar ventajosa, e identifican algunos desafíos y factores potenciales para detectarla. Por ejemplo, podrían utilizar fotones de rayos X para establecer comunicaciones cuánticas a distancia y la teletransportación cuántica como modo de comunicación. [363] [364]
21 de julio – Se demuestra un procesador cuántico universal con iones atrapados. [ 365 ]
15 de agosto – Nature Materials publica el primer trabajo que muestra la inicialización óptica y el control coherente de los qubits de espín nuclear en materiales 2D (un nitruro de boro hexagonal ultrafino). [366]
24 de agosto – Nature publica la primera investigación relacionada con un conjunto de 14 fotones entrelazados con alta eficiencia y de forma definida. [367]
29 de agosto – Los físicos del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica generan de manera determinista estados de gráficos entrelazados de hasta 14 fotones utilizando un átomo de rubidio atrapado en una cavidad óptica. [369]
2 de septiembre – Investigadores de la Universidad de Tokio y otras instituciones japonesas desarrollan un método sistemático que aplica la teoría de control óptimo (algoritmo GRAPE) para identificar la secuencia teóricamente óptima entre todas las secuencias de operaciones cuánticas concebibles. Es necesario completar las operaciones dentro del tiempo en que se mantiene el estado cuántico coherente. [370]
30 de septiembre – Investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur logran un tiempo de coherencia de dos milisegundos, 100 veces mayor que el valor de referencia anterior en el mismo procesador cuántico. [371]
9 de noviembre – IBM presenta su procesador cuántico 'Osprey' de 433 qubits, el sucesor de su sistema Eagle . [372] [373]
1 de diciembre: el primer ordenador cuántico portátil del mundo entra en el mercado en Japón . Con tres variantes, que alcanzan los 3 cúbits, están destinados al ámbito educativo. Se basan en la resonancia magnética nuclear (RMN), "la RMN tiene capacidades de escalado extremadamente limitadas" y en el dimetilfosfito . [374] [375] [376]
2023
3 de febrero – En la Universidad de Innsbruck, los investigadores entrelazan dos iones a una distancia de 230 metros. [377]
8 de febrero: Alpine Quantum Technologies (AQT) demuestra un volumen cuántico de 128 en su sistema informático cuántico compatible con bastidor de 19 pulgadas PINE, un nuevo récord en Europa. [378]
17 de febrero - Se propone la computación cuántica basada en la fusión [379]
27 de marzo – Se inaugura la primera red de telecomunicaciones basada en computación cuántica de la India. [380]
14 de junio – Los científicos informáticos de IBM informan que una computadora cuántica produjo mejores resultados para un problema de física que una supercomputadora convencional . [381] [382]
21 de junio – Microsoft declara que está trabajando en un ordenador cuántico topológico basado en fermiones de Majorana , con el objetivo de llegar en 10 años a un ordenador capaz de realizar al menos un millón de operaciones por segundo con una tasa de error de una operación cada 1.000 billones (lo que corresponde a 11 días ininterrumpidos de cálculo). [383]
13 de octubre – Investigadores de la TU Darmstadt publican la primera demostración experimental de una matriz de qubits con más de 1.000 qubits: [384] [385] Una matriz atómica de 3.000 sitios basada en una configuración 2D de pinzas ópticas [386] contiene hasta 1.305 qubits atómicos.
24 de octubre – Atom Computing anuncia que ha "creado una matriz atómica de 1.225 sitios, actualmente poblada con 1.180 qubits", [387] basada en átomos de Rydberg . [388]
4 de diciembre: IBM presenta su procesador cuántico « Condor » de 1121 qubits , el sucesor de sus sistemas Osprey y Eagle . [389] [390] El sistema Condor fue la culminación de la «Hoja de ruta hacia la ventaja cuántica» de varios años de IBM, que buscaba superar el umbral de los 1000 qubits. [391]
6 de diciembre – Un grupo dirigido por Misha Lukin en la Universidad de Harvard crea un procesador cuántico programable basado en qubits lógicos utilizando matrices de átomos neutros reconfigurables. [392]
2024
8 de mayo - Los investigadores fusionaron de manera determinista pequeños estados cuánticos en estados con hasta ocho qubits [393]
30 de mayo - Investigadores de Photonic y Microsoft realizaron una puerta CNOT teletransportada entre qubits separados físicamente por 40 metros, lo que confirma el entrelazamiento cuántico remoto entre los centros T. [394]
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