Nuevo algoritmo permite a la IA crear materiales cuánticos con estructuras exóticas

El desarrollo de materiales cuánticos es una de las rutas más prometedoras para construir futuros ordenadores cuánticos estables y eficientes. Sin embargo, a pesar de años de investigación, el descubrimiento de estos materiales ha sido un proceso lento y complejo. Un nuevo avance del MIT podría cambiar esto: un equipo de investigadores ha creado una herramienta que permite guiar a los modelos de inteligencia artificial generativa para que propongan materiales con estructuras atómicas específicas, clave para lograr propiedades cuánticas deseadas.

Los modelos generativos ya se utilizan en el diseño de materiales, tal como se usan para crear imágenes o textos. Pero hasta ahora, estos modelos tendían a centrarse en materiales estables, sin tener en cuenta patrones geométricos que son esenciales para manifestar propiedades cuánticas como el entrelazamiento o el comportamiento magnético no convencional. El nuevo enfoque, bautizado como SCIGEN (Structural Constraint Integration in GENerative model), introduce restricciones estructurales que orientan el proceso creativo de la IA. Continúa leyendo «Nuevo algoritmo permite a la IA crear materiales cuánticos con estructuras exóticas»

Bayes entra al mundo cuántico: la regla de probabilidad se adapta al lenguaje de la mecánica cuántica

La regla de Bayes, introducida en 1763 por Thomas Bayes, es una de las herramientas más importantes para entender cómo cambian nuestras creencias cuando obtenemos nueva información. Su aplicación va desde la medicina hasta la inteligencia artificial. Pero ahora, un grupo internacional de físicos ha conseguido adaptar esta regla al mundo de la física cuántica, dando lugar a una versión que podría tener aplicaciones significativas en la computación cuántica y otros campos emergentes. Continúa leyendo «Bayes entra al mundo cuántico: la regla de probabilidad se adapta al lenguaje de la mecánica cuántica»

Un nuevo impulso para la predicción molecular con precisión cuántica

Modelar el comportamiento de las moléculas y materiales a nivel electrónico es una tarea titánica para los científicos. Cada vez que se intenta predecir una reacción química o entender las propiedades de un nuevo material, hay que tener en cuenta las complejas interacciones entre los electrones. Este problema, conocido como el «problema de muchos cuerpos cuánticos», consume cerca de un tercio del tiempo de supercomputadoras en los laboratorios nacionales de EE. UU., según estimaciones recientes.

Si bien existen métodos extremadamente precisos para resolver estas ecuaciones, su coste computacional es tan alto que solo pueden aplicarse a moléculas pequeñas. Pero la ciencia avanza buscando el equilibrio entre precisión y eficiencia. Aquí es donde entra en juego la teoría del funcional de la densidad, o DFT por sus siglas en inglés. Continúa leyendo «Un nuevo impulso para la predicción molecular con precisión cuántica»

Quantum computers finalmente cerca de ser útiles

Durante años, las computadoras cuánticas han sido protagonistas de titulares prometedores, pero también han generado escepticismo. Se las ha comparado con cohetes sin destino claro: tecnología sofisticada esperando su gran momento. Hoy, sin embargo, dos experimentos recientes ofrecen un indicio claro de que ese momento está llegando. Por primera vez, estos sistemas empiezan a demostrar que pueden resolver problemas que no solo son complejos, sino también valiosos para la ciencia de materiales y el desarrollo tecnológico. Continúa leyendo «Quantum computers finalmente cerca de ser útiles»

Un nuevo enrutador cuántico promete acelerar los ordenadores cuánticos

Los ordenadores cuánticos están cada vez más cerca de dejar de ser una promesa teórica para convertirse en herramientas prácticas capaces de resolver problemas que desbordan las capacidades de los ordenadores clásicos. Uno de los grandes desafíos ha sido siempre cómo gestionar el tráfico de información dentro de estos sistemas sin perder la coherencia cuántica. Aquí entra en juego el nuevo enrutador cuántico desarrollado con qubits superconductores, una tecnología que podría marcar un antes y un después en la eficiencia de los circuitos cuánticos. Continúa leyendo «Un nuevo enrutador cuántico promete acelerar los ordenadores cuánticos»

Un paso clave hacia el internet cuántico: una prueba exitosa sobre fibra óptica comercial

El sueño de un internet cuántico funcional, seguro y ultraeficiente ha dado un paso importante fuera del laboratorio. Ingenieros de la Universidad de Pensilvania lograron transmitir señales cuánticas sobre cables de fibra óptica comerciales utilizando los mismos protocolos que usa el internet actual. Esta demostración, publicada en la revista Science, se realizó con infraestructura de Verizon y marca un hito: es la primera vez que una red cuántica opera con éxito fuera de entornos controlados.

El elemento central del experimento fue un chip bautizado como Q-Chip, una pieza compacta capaz de coordinar información clásica y cuántica al mismo tiempo, respetando los protocolos IP tradicionales. Esta compatibilidad representa una solución a uno de los principales retos de las redes cuánticas: integrarse sin fricciones con la infraestructura existente. Continúa leyendo «Un paso clave hacia el internet cuántico: una prueba exitosa sobre fibra óptica comercial»

Un nuevo router cuántico promete acelerar los ordenadores cuánticos

Uno de los principales desafíos de los ordenadores cuánticos es gestionar el flujo de información de forma eficiente. Mientras los ordenadores tradicionales utilizan memoria RAM para guardar y recuperar datos rápidamente durante la ejecución de programas, los sistemas cuánticos todavía no disponen de un equivalente funcional completo. En este contexto, la investigadora Connie Miao y su equipo en la Universidad de Stanford han desarrollado un componente clave que podría acercarnos a una solución viable: un router cuántico.

Este router no se encarga de enviar datos por internet, sino de gestionar el tráfico de información dentro del propio sistema cuántico, lo que lo convierte en un potencial bloque fundamental para construir memoria cuántica de acceso aleatorio (QRAM). Se trata de una pieza que muchos algoritmos teóricos ya contemplaban, pero cuya construcción real seguía siendo un reto pendiente. Continúa leyendo «Un nuevo router cuántico promete acelerar los ordenadores cuánticos»

Puertas entrelazadas de alta fidelidad: un paso clave hacia la computación cuántica distribuida

Los ordenadores cuánticos prometen revolucionar tareas que la computación clásica simplemente no puede abordar, desde la optimización compleja hasta simulaciones moleculares precisas. Dentro de las muchas plataformas para desarrollar estos sistemas, los qubits superconductores se han posicionado como una de las más viables. Estos pequeños circuitos basados en materiales superconductores permiten operar con alta velocidad y, en muchos casos, con una fidelidad aceptable. Sin embargo, a medida que se intenta escalar estos sistemas, surgen problemas como el «crowding de frecuencias«, donde demasiados qubits trabajando en frecuencias similares interfieren entre sí, y la dificultad para controlar o medir muchos qubits a la vez. Continúa leyendo «Puertas entrelazadas de alta fidelidad: un paso clave hacia la computación cuántica distribuida»

La inteligencia artificial impulsa una nueva era en la organización de átomos para la computación cuántica

En el desafiante terreno de la computación cuántica, uno de los mayores retos ha sido lograr el acomodo preciso de átomos individuales en patrones definidos. Esta organización es esencial para construir sistemas cuánticos escalables que permitan simular física compleja o realizar cálculos imposibles para ordenadores tradicionales. Sin embargo, como si se tratara de armar un rompecabezas con piezas diminutas que tienden a moverse solas, colocar miles de átomos exactamente en su lugar sin errores ha sido una tarea monumental. Continúa leyendo «La inteligencia artificial impulsa una nueva era en la organización de átomos para la computación cuántica»

Una nueva versión cuántica de la regla de Bayes cambia nuestra forma de entender las probabilidades

La regla de Bayes, propuesta por primera vez en 1763 por Thomas Bayes, ha sido una herramienta clave en campos tan variados como la medicina, la meteorología y la inteligencia artificial. Su valor reside en su capacidad para actualizar nuestras creencias frente a nueva información. Pero hasta ahora, esta regla había estado anclada al mundo clásico. Un equipo internacional de físicos ha logrado dar un paso crucial al extender este principio al terreno de la física cuántica, desarrollando lo que podríamos llamar una «regla de Bayes cuántica». Continúa leyendo «Una nueva versión cuántica de la regla de Bayes cambia nuestra forma de entender las probabilidades»