Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) desarrollaron un amplificador de señal para computadoras cuánticas que reduce drásticamente elconsumo energético y mejora la precisión en la lectura de datos, dos factores clave para la escalabilidad de esta tecnología emergente.
El nuevo dispositivo consume apenas una décima parte de la energía utilizada por los mejores amplificadores disponibles hasta la fecha y opera en un modo pulsado, lo que significa que solo se activa cuando detecta una señal, disminuyendo la generación de calor y evitando interferencias que comprometen la fidelidad cuántica.
Cómo funciona y por qué es diferente
El amplificador no permanece activo de forma continua. En su lugar, responde en 35 nanosegundos a impulsos eléctricos que contienen información cuántica. Para lograr esta reacción ultrarrápida, el equipo utilizó algoritmos de programación genética que optimizan su activación en tiempo real.
Además, se desarrolló un nuevo método para medir el ruido y la ganancia del sistema en modo pulsado, lo que permitió verificar su eficiencia sin precedentes en entornos reales de laboratorio.
Comparado con un flujo continuo, el esquema pulsado fue cinco veces más eficaz. En una de las pruebas, solo dos unidades del nuevo amplificador lograron encender 12 luces LED durante 20 segundos, demostrando su potencial en términos de eficiencia y rendimiento.
El reto cuántico: más qubits, menos ruido
La computación cuántica requiere condiciones térmicas y electrónicas extremadamente controladas. A medida que se incrementa el número de qubits, también lo hace la necesidad de contar con lectura de datos precisa y mínima disipación energética. El nuevo amplificador responde directamente a ese desafío, permitiendo ampliar escalas sin degradar el sistema.
El desarrollo forma parte de las investigaciones del Wallenberg Centre for Quantum Technology y fue realizado en colaboración con la firma sueca Low Noise Factory AB, con el apoyo de WiTECH y el programa Smarter Electronic Systems.
Implicancias tecnológicas y ambientales
Más allá de lo técnico, el amplificador representa un paso estratégico hacia:
- Centros de datos más eficientes y de menor huella energética
- Menor necesidad de refrigeración criogénica, actualmente uno de los cuellos de botella más costosos
- Soluciones cuánticas aplicadas a la transición energética, como simulación de redes renovables, nuevos materiales o reacciones químicas sin emisiones
- Desarrollo farmacéutico más sostenible, reduciendo residuos y fases experimentales
En un contexto de aceleración climática y aumento del consumo digital, esta innovación sugiere que la próxima generación de supercomputadoras podría ser no solo más poderosa, sino también más respetuosa con el planeta.
