Redazione RHC : 29 julio 2025 12:35
Físicos de la Universidad Aalto (Finlandia) han establecido un nuevo récord mundial de duración del estado coherente de un cúbit superconductor, el núcleo de un ordenador cuántico. Alcanzaron un tiempo de coherencia máximo de 1 milisegundo, con una mediana de 0,5 milisegundos. Este valor es significativamente superior a los valores anteriores, que rara vez alcanzaban los 0,6 milisegundos y solían ser inestables.
En la computación cuántica, incluso las fracciones de milisegundo importan. Cuanto más tiempo permanezca un cúbit en un estado cuántico coherente, más operaciones podrá realizar un ordenador cuántico antes de que se produzcan errores. Como señalan los autores del estudio, estos avances son importantes no solo para la computación cuántica, sino también para el desarrollo de sensores y simuladores cuánticos.
La clave del éxito reside en la mejora del diseño y los materiales. Los investigadores han creado un nuevo tipo de cúbit transmon, un tipo de cúbit superconductor resistente al ruido, ampliamente utilizado en la tecnología cuántica moderna. Utilizaron películas superconductoras ultrapuras y fabricaron el chip en un entorno estéril. Los elementos del circuito se grabaron mediante litografía por haz de electrones, y las uniones Josephson, responsables del comportamiento cuántico, se produjeron con alta precisión.
Se prestó especial atención a la pureza del material y a su protección contra la oxidación. Incluso defectos microscópicos pueden destruir prematuramente el estado cuántico. El chip se enfrió a una temperatura cercana al cero absoluto en un refrigerador de dilución y, a continuación, se utilizó un amplificador especial para leer las señales sin distorsión.
De los cuatro cúbits del chip, uno, llamado Q2, mostró un rendimiento particularmente notable. Ha logrado consistentemente una coherencia de submilisegundos en experimentos repetidos, lo que confirma la robustez de la técnica. Investigadores ya han demostrado resultados similares, logrando que los cúbits superconductores retengan la información diez veces más tiempo de lo normal.
Si bien el resultado representa un gran avance, la escalabilidad sigue siendo un desafío. Garantizar una coherencia estable entre cientos o miles de cúbits transmon en un solo chip es mucho más difícil que con una sola instancia. Sin embargo, los autores han publicado abiertamente todos los detalles de la técnica, incluyendo circuitos, parámetros y protocolos de medición, para que otros grupos de investigación puedan replicar y consolidar este éxito.
La investigación se publica en la revista Nature Communications y podría acercar las tecnologías cuánticas a las aplicaciones prácticas en el mundo real.
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