Así consiguen refrigerar los ordenadores cuánticos sin ventiladores

Escrito por Alberto García
Ciencia

En los próximos años vamos a asistir a los primeros problemas serios del silicio. La reducción de nanómetros en los procesadores se ha mantenido más o menos constante siguiendo la Ley de Moore desde hace varias décadas, pero en los últimos años ésta se ha empezado a ralentizar debido a que el silicio está alcanzando sus límites físicos. Ahí entran los ordenadores cuánticos.

Ordenadores cuánticos: el futuro de los cálculos

Aunque todavía queda mucho para que los ordenadores cuánticos sean algo real que llegue a los hogares de los ciudadanos de a pie (aunque podría llegar como servicio en la nube más que como un ordenador físico en nuestro hogar) poco a poco se dan pequeños pasos para hacer más viable esta tecnología. Estos ordenadores supondrán la gran revolución en la electrónica, permitiendo aumentar la memoria y la capacidad de procesamiento de manera exponencial, pudiendo llegar a resolver problemas y hacer cálculos que no son posibles en los ordenadores actuales. IBM se encuentra entre las compañías que más desarrollada tiene esta tecnología.

IBM ordenadores cuánticos

En un ordenador normal, la información se almacena en bits, que pueden ser uno o cero. En los ordenadores cuánticos, los qubits pueden ser uno y cero a la vez, lo que al unir cadenas de qubits entrelazados aumenta exponencialmente la capacidad de procesamiento del ordenador.

Uno de los muchos inconvenientes que presenta actualmente esta tecnología es su refrigeración. Por ello, un equipo de la Universidad de Aalto en Finlandia ha desarrollado refrigeradores nanométricos para enfriar los componentes de los ordenadores cuánticos.

chip-refrigeracion-cuantica

Antes de que esta tecnología tenga aplicaciones en el mundo real, los científicos tienen que diseñar desde cero los transistores, los chips reprogramables, métodos de transferencia de información, y, sobre todo, métodos para estabilizar los inestables sistemas cuánticos. Ahí es donde entra la innovación de los investigadores finlandeses.

Refrigeración gracias a los electrones

Los qubits son muy sensibles al calor debido al inestable estado en el que se encuentran, por lo que la refrigeración es un aspecto primordial para su correcto funcionamiento. El método consiste en aprovechar el efecto túnel donde un electrón puede pasar a través de una barrera gracias a que puede funcionar tanto como una partícula como una onda.

Si hay más energía al otro lado, el electrón con poca energía tiene incentivo a traspasar la barrera, haciéndolo a través de un aislador de 2 nanómetros de espesor. Al entrar en contacto con los qubits, los electrones “rebotan”, llevándose el calor de los qubits en ese contacto, enfriándolos en el proceso. Aunque no utilizaron qubits reales para probarlo (usaron un resonador superconductor, que emula a los qubits), el equipo afirma que en el futuro funcionará con qubits y que mejorarán el dispositivo para que se apague y enciendo más rápido, así como funcionar a temperaturas más bajas.

Si no os queda claro, en el vídeo sus creadores lo explican de una manera mucho más sencilla y entretenida con bolas de nieve.

Fuente > New Atlas

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  • Fernand0

    Haber haber, como que un electrón (algo físico, que existe) entra en contacto con un qbit ??? (un valor numérico ósea algo no palpable por que solo es información) ósea los bits se representan a través de el comportamiento del electrón pero no que los bits existan en si ! corríjanme si me equivoco.

    • José Enrique De Tomás

      Yo te corregiría en primer lugar la ortografía, pero bien. Primero, leer y escribir bien, luego bits, qbits o margaritas.

      • Fernand0

        Es sarcasmo cierto? por que de ser comentario en forma no me creo que alguien se haya tomado la molestia de escribir algo tan pobre e insignificante en vez de opinar algo interesante respecto a la noticia :-/

        • José Enrique De Tomás

          No, no es sarcasmo. Soy profesor universitario, y lo soy en una Facultad de Ciencias. Sé perfectamente de lo que hablo porque he corregido muchos exámenes. Y para poder hablar con sentido de cualquier cosa, sean quarks o mariposas de colores, lo primero que todo el.mundo debería hacer es, repito, aprender a leer y escribir bien. Y tú escribes muy mal, querido. Pero eso se aprende. Lo verdaderamente lamentable es que, encima, una referencia a esa estulticia gramatical a tí te parezca “pobre e insignificante”. Como ves, yo sí me tomo la molestia, aquí y en la Facultad, de intentar hacer ver, con la mejor intención, estas animaladas. Pero tú, nada, sigue, oféndete, rásgate las vestiduras y persiste. No hay como aquello de “mantenella y no enmendalla”. Saludos

          • Pepitopalotes

            Me meto donde no me llaman, pero como docente quizás deberías haber ignorado las faltas de ortografía e intentar responder al muchacho, que igual es un niño de 14 años interesado en la materia.
            Un saludo

            • José Enrique De Tomás

              Pues mira tú que, precisamente y entre otras cosas por ser un docente, no paso por alto las barbaridades de ese tipo. No sirve de nada tener muchos conocimientos y no saber transmitirlos correctamente. Y burradas del tipo de que hablamos son sancionadas por muchos profesores, entre los que yo me cuento. La buena comprensión del lenguaje escrito es un reflejo de la capacidad de conocimiento. Y yo, lamentablemente, me encuentro con alumnos de cuarto de grado que aún tienen una bajísima comprensión lectora; y eso les hace fallar en la resolución de problemas, ya que no llegan a entender el planteamiento. Por eso no contesto a las preguntas de quien, con semejante expresión escrita, se atreve a aventurarse en fandangos cuánticos. La mecánica cuántica no es una materia baladí, aunque ahora hablen de ella hasta en los bares. Por eso: Primero, lo primero.
              Saludos

              • pedro garrido

                Totalmente de acuerdo con el profesor.

              • Fernand0

                Haber, ya me has explicado santo y seña de cada aspecto de tu vida… excepto un par de cosas básicas; ni respondiste a la pregunta tan sencilla que hice (que siendo todooo un experto en mecánica cuántica a mi me parece que el que no entiende el concepto es “otro” xD , mira a @Javier Vera que sin hacer tanto escandalo me lo aclaro brevemente de un plumazo) ni tampoco empezaste señalando la dichosa falta de ortografía que yo con todo gusto hubiera corregido si tan insoportable es para ti u otros (por cierto de que país eres? por que a lo mejor estas asumiendo que soy español o que se yo cuando soy latinoamericano y como sabrás siendo un experto en la materia, lo que esta escrito adecuadamente en un sitio no tiene por que aplicar para el otro y de ahí tus correcciones gramaticales (estoy suponiendo por que ni idea de donde eres)

                • José Enrique De Tomás

                  Mira, querido, mi vida es mucho más plena de lo que ocupan unas cuantas líneas, o sea (no ôsea, que quiere decir “con propiedad de hueso”). El criterio de quien (muy acertadamente, por cierto) te aclaró tu duda, me parece bien, porque es suyo; yo tengo otros y creo que ya están aclarados al decir que “lo primero es lo primero”. E insisto en que la capacidad de expresión es antes que la mecánica cuántica, porque aquella es necesaria para entender esta.
                  Otra cuestión inherente a la falta de soltura en comprensión y expresión escrita es que pienses que yo he armado o estoy armando “escándalo”: lo único que he hecho y hago es expresar mi opinión, aún no contradicha, de que es mejor no decir nada que decir (en este caso, escribir) barbaridades.
                  Por otra parte, tú, seas de donde seas, pareces expresarte o intentarlo, en castellano y eres nativo de esa lengua, por lo cual no es ninguna excusa no haber nacido en España; yo tampoco he nacido en Santo Domingo de Silos y me expreso perfectamente hablando y escribiendo en castellano.
                  Pero como antes te he dicho: “Mantenella y no enmendalla”.
                  Saludos

                • Fernand0

                  Lo vez, no era tan difícil simplemente señalar el error y tan fácil como que lo corrijo (que por cierto yo también me espante por que se escapo olímpicamente, maldito auto corrector jajaja) pero para esto no hace falta recurrir a ser irónico, sarcástico, despectivo, ni tampoco tratar de insinuar algo aderezado con una actitud de aires de “superioridad”. Veo que hay personas que les cuesta horrores ser cordiales, precisos y asertivos y me sorprende que tu siendo supuestamente un Docente no hayas asimilado aun, conceptos tan esenciales para impartir la educación (si eres tal cual con tu alumnado como lo eres en este debate, pobres chicos deben odiarte en silencio ya que nada te costaría referirte exactamente a las mismas cosas pero de manera amable y mas eficiente para ellos) Lo del escandalo no es por una expresión tuya en particular, si no por lo absurdo y extenso que se ha vuelto el debate por una nimiedad xD y como se desvirtúo por completo el asunto de la noticia (una disculpa para el resto de usuarios no busque extender tanto esto)

                • José Enrique De Tomás

                  Bueno, Fernand0, a ver si nos aclaramos:
                  En primer lugar, yo lo único que he hecho ha sido decirte lo evidente (y muy sorprendente)’si hablamos de determinadas materias.
                  En segundo lugar, la prepotencia y los aires de superioridad son solo una percepción tuya, muy probablemente utilizada como mecanismo de defensa ante la evidencia de tus agresiones a la lengua, que, incluso intentas disculpar por ser latinoamericano (como Borges, García Márquez y Vargas Llosa, que también lo son).
                  En tercero, sigues suponiendo de manera errónea y muy arriesgada (es decir, sin base alguna): resulta ser que, para ti sorpresa, soy uno de los dos profesores mejor considerados por el alumnado en un departamento en el que somos 29; y eso es así en base a mi relación con el alumnado y desde hace ya 12 años; y la cosa se avala con los informes de evaluación por parte del alumnado al que somos sometidos cada año. No son suposiciones ni.palabras vanas.
                  Y, en último, te recomendaría que te leyeras en el diccionario el significado de la palabra “asertividad”; verás entonces, si puedes, que no das una.
                  Bueno, y ahora, si me lo permites, voy a seguir trabajando.
                  Diálogo cerrado (ahora ya puedes poner lo que quieras y como quieras, que lo que hay que ver ya está visto y no voy a perder más tiempo).
                  Saludos

                • Fernand0

                  Yaaa basta jajaja que esto se esta estirando al infinito xD , una cosa y no me la puedes negar, eres muy TIQUISMIQUIS hombreee, relájate que la vida son dos días y me parece tomas cualquier cosa demasiado en serio, te ensañas y pierdes demasiado tiempo en los aspectos negativos y para colmo de nimiedades en vez de apreciar y recibir lo positivo (digo se te aprecia la corrección, pero en vez de tanto texto infernal con una frase te hubiera entendido igual) también te lo digo para tu beneficio por que siendo de esa manera te va a dar mas temprano que tarde un infarto, embolia o que se yo :-/ . Respecto a tus puntos yo de disculparme CERO cuando mucho intente explicártelo que es diferente y de “mecanismos de defensa” pues menos xD por que para eso debería estar intimidado cosa que ni lejos (no he sido yo el que empezó a alardear que soy ni a que me dedico, pero ya que insistes tanto también te informo; soy arquitecto con cedula, he diseñado, planificado y construido varios edificios públicos y de presupuestos titánicos (o al menos mucho mas dinero de lo que veran la gran mayoría de las personas en sus vidas) poniendo mi carrera y reputación en juego con cada firma que autorizo ya que se pone en riesgo la vida del usuario si lo arruinas o simplemente buscas pasarte de listo con los costos, y te garantizo que eso es mucho mas critico, estresante e incluso peligroso que lo que pueda opinar un alumnado o 29 compañeros de profesión… y aquí me tienes, relajado, positivo y sin los nervios hechos añicos como las respuestas que me das. Hay cosas mucho mas importantes en esta vida que “mortificarse” por una falta de ortografía aislada que parece que para algunos es el fin del mundo.

              • Pepitopalotes

                Quizás tengas razón, pero tu respuesta fue exagerada. Con un tono muy agresivo que realmente aporta lo mismo que su comentario, es decir, nada.
                Las carencias de conocimiento no deben ser castigadas sino subsanadas.
                Gracias por tu labor como docente. Siempre he admirado a los maestros.
                Un saludo

                • José Enrique De Tomás

                  Cuando alguien intenta justificar lo que no tiene justificación, creo que todos debemos decir la verdad. Si te fijas bien, esta persona empezó con un “a ver, a ver…” (quería decir) y terminó con el “corríjanme si me equivoco”. al corresponsal que escribió la noticia, yo le concedo, al menos, un voto de confianza cuando habla de estos temas; y ni en toda la vida se me ocurriría dirigirme a él en semejantes términos, por una cuestión de elemental respeto.
                  Creo, sinceramente, que alguien que en su lengua nativa escribe como un analfabeto, ni de lejos puede entender determinados conceptos (aunque, sin duda, puedo equivocarme); mis contestaciones no contienen ofensa alguna, aunque sí el deseo de hacerle ver a las claras su ignorancia en una cuestión fundamental. Y, vuelvo a decirlo: primero, lo primero, lo de después, ya se verá; porque hablar de conceptos cuánticos escribiendo así, es como querer hablar de multiplicaciones cuando aún no se sabe sumar. Créeme, veo demasiados casos así. No creo que debamos disculpar este estado de cosas, porque jugará en contra de todos nosotros.
                  Un cordial saludo

                • Fernand0

                  Haber xD descartando que sacas la vuelta una y otra vez a la cuántica y ojala te dignes a respetar por una vez a las personas (que según tu ejemplo de los “analfabetos” habría que mandar a un campo de concentración para ejecutar a medio planeta por que como seres humanos no valen ni un céntimo por sus fatales falta de ortografía) te pregunto, esto aparece en la RAE “Sigo sin HABER entendido lo que ha pasado” y mi “haber” estaba escrito con la intención de que había encontrado un supuesto error en el planteamiento de la noticia, no fue como un “vamos a ver tal tema” pero reconozco que releyéndolo puede sea confuso y su tu como docente confirmas que aun esta mal tomando como referencia la frase de la rae (y siendo neutral por que solo buscas hacer quedar mal a los otros sea como sea) pues lo corrijo entonces.

            • José Enrique De Tomás

              Por cierto: a los 14 añitos, uno ya tendría que escribir con cierta corrección ¿no? ¿o para cuándo toca eso?
              Saludos

  • Javier Vera

    la respuesta es que un qubit es un estado representado en el spin de un electron, por lo cual si es informacion fisica (al igual que un dato binario cuando es 1 es un impulso electrico de electrones) por lo cual si puede haber diferencia de temperatura haciendo que el electron que se “fuga” reciva calor del qubit por cesion de calor.

    • Fernand0

      Gracias por la aclaración, era la que buscaba. Saludos.

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