Tras el surgimiento de la Mecánica Cuántica en el año 1900, que permitió conocer las leyes que gobiernan el comportamiento de la materia a niveles atómicos, esta rama de la física contemporánea hoy atraviesa por la denominada Segunda Revolución Cuántica, etapa que es acompañada de la promesa de proveer las anheladas herramientas para dar curso a sustanciales avances tecnológicos.

Desde el Departamento de Física de la Facultad de Ciencia se desarrollan constantes investigaciones a nivel teórico, destacando estudios en plataformas avanzadas, entre ellas, los llamados circuitos superconductores, los mismos utilizados en la elaboración de computadores cuánticos de gigantes como IBM y Google, anunciando una nueva era para la informática.

Pero, ¿qué son los circuitos superconductores? Los circuitos superconductores son plataformas con tecnología de microondas, correspondiente a sistemas de materia condensada, que -sometidas a temperaturas cercanas al cero absoluto- exhiben comportamiento cuántico, antesala para el desarrollo de la computación cuántica que, basada en la unidad de Cúbit o bit cuántico, cuenta -por definición- con capacidades exponencialmente mayores a la computación clásica.

En este sentido, la reciente elaboración del trabajo denominado ’Resilient superconducting-element design with genetic algorithms' por parte de investigadores de la Usach, en conjunto con colaboradores en Europa, propone el diseño de circuitos superconductores nuevos, usando herramientas teóricas que involucran problemas de optimización.

Concretamente, se trata de una iniciativa impulsada por el grupo de investigación compuesto por el vicedecano de Investigación y Postgrado de la Facultad de Ciencia, Guillermo Romero, los profesores Juan Carlos Retamal y Francisco Albarrán del Departamento de Física, en colaboración desde Europa con los investigadores  Francisco Cárdenas (Forschungszentrum Jülich, Alemania), Mikel Sanz y Xi Chen (Universidad del País Vasco, España).

“Se trata de un optimizador clásico, que nos define la topología del circuito y así nos optimiza las energías de cada elemento del mismo. El objetivo ahora es llevar la teoría a la práctica experimental, para lo cual tenemos vínculos con colaboradores tanto en Alemania como España. Entonces, lo que queremos es presentar el diseño de un tipo de circuito donde la maquinaria de cálculo con la que contamos, nos permite diseñar circuitos según el requerimiento que quiera el experimental”, explicó el vicedecano, quien además realizó un postdoctorado en la Universidad del País Vasco.

Eso sí, pese a su gran potencial, la computación cuántica hoy es una industria en crecimiento, con numerosas áreas de oportunidad donde, en la actualidad, el foco se mantiene en la búsqueda de problemas que no sean capaces de ser resueltos por la computación clásica, esperando en el transcurso de los años conseguir la esperada ventaja cuántica práctica.

En lo inmediato, los investigadores de la Usach están definitivamente arriba del carro de esta línea de estudio, como una esperanzadora apuesta a futuro, en la que también han creído los gigantes de la informática mundial, llevando a que las tecnologías cuánticas en áreas como la computación, simulación, comunicación y sensing cuántico, avancen cada día más.