Esa es un área de investigación activa. Si hubiera preguntado cuál es el equivalente de un bit, la unidad de información abstracta básica, en una computadora cuántica, la respuesta es un qubit.
En una computadora digital, la gente conocía los bits y la lógica booleana durante mucho tiempo antes de tener una implementación concreta. Los inventores probaron tarjetas perforadas y ruedas mecánicas con agujeros, luego enfoques eléctricos: interruptores de mercurio, tubos de vacío, relés electromecánicos. Todos estos eran grandes, propensos a errores, y consumían grandes cantidades de energía. El transistor fue la implementación ganadora que fue (relativamente) pequeña, producible en masa, eficiente, confiable y autocorregible.
Entonces, ¿cuál es la implementación física ganadora de un qubit? Aquí hay algunos enfoques populares:
- ¿Cuáles son los mejores libros de física y matemáticas para que los lea un programador / desarrollador de aplicaciones autodidacta?
- ¿Cómo se representan físicamente los qubits?
- ¿Cuáles son algunas aplicaciones de la teoría de la probabilidad cuántica fuera de la física cuántica?
- ¿Se aplicará la ley de Moore a la computación cuántica?
- ¿Cuál es una explicación simple de la criptografía cuántica?
- Giros nucleares en un gran molecular, utilizado en enfoques de RMN / RM, direcciones por campos magnéticos fuertes. Este fue un enfoque temprano que era difícil de escalar porque funcionaba en conjuntos masivos y la señal
- Estados de energía de un electrón en iones atrapados, dirigidos por láseres sintonizados a las frecuencias de transición de esa especie atómica en particular. Algunos estados, como los estados hiperfinos, están extremadamente bien protegidos de muchos tipos de ruido, pero para enfriar un ion a tal estado se requiere un buen vacío, un control láser coherente de bajo ruido y una gran mesa estabilizada mecánicamente (generalmente en una oscuridad sala subterránea) llena de equipos ópticos. Algunos experimentos pueden atrapar decenas de iones en una sola trampa, abordarlos selectivamente y permitir interacciones arbitrarias.
- Polarización de fotones, que requiere fuentes de un solo fotón, divisores de haz y acopladores. Sé lo menos sobre este enfoque.
- El flujo cuantificado, la carga o la fase de una corriente superconductora a través de un bucle. Este es el enfoque general utilizado por la máquina D-Wave y también por el grupo Martinis, ambos empleados por Quantum AI Lab de Google. Nuevamente, requiere grandes aparatos de refrigeración y enfriamiento para lograr la superconductividad, pero utiliza muchas técnicas de la litografía moderna para producir miles de qubits en la misma oblea de silicio. En ese sentido, es el más cercano, en el sentido que describí anteriormente, a un transistor cuántico. Sin embargo, todavía tiene algunos problemas de escala, como una arquitectura que permitiría interactuar qubits arbitrarios.
