Redacción

Un avance en computación cuántica está abriendo una nueva vía para conseguir fabricar computadoras cuánticas basadas en el silicio que sean plenamente funcionales y cuya arquitectura pueda ampliarse lo suficiente para cubrir todas las necesidades de computación avanzada planteadas hasta ahora.

El avance logrado es que unos científicos han alargado sustancialmente la duración del tiempo que puede retener información cuántica un qubit (bit cuántico) del tipo espín-órbita en el silicio.

Este logro es obra del equipo internacional de Takashi Kobayashi y Sven Rogge, ambos del Centro de Tecnología de la Computación y la Comunicación Cuánticas (CQC2T), adscrito a la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia.

En los qubits espín-órbita, la información se almacena en el espín del electrón, así como en su movimiento: su conducta “orbital” en los átomos del componente principal del chip. La fuerza del acoplamiento entre estos dos fenómenos es lo que mantiene el qubit estable y menos propenso a ser destruido por el “ruido” eléctrico en los dispositivos.

Los qubits del tipo espín-órbita se han investigado durante más de una década como opción para ampliar el número de qubits en un ordenador cuántico, ya que son fáciles de manipular y acoplar a largas distancias. Sin embargo, siempre han mostrado tiempos de coherencia muy limitados, demasiado cortos para las tecnologías cuánticas.

El equipo de Rogge ha comprobado que son posibles tiempos de coherencia largos si el acoplamiento espín-órbita se refuerza lo suficiente.

La órbita circular del electrón cargado y el espín se bloquean como engranajes debido a la fortísima atracción en el acoplamiento espín-órbita. (Ilustración: Takashi Kobayashi)

En las pruebas, Rogge y sus colegas demostraron tiempos de coherencia 10.000 veces más largos que los registrados anteriormente para los qubits de espín-órbita.

Estos resultados convierten a los qubits de espín-órbita en un candidato ideal para formar parte de computadoras cuánticas de silicio que en vez de estar limitadas a una configuración mínima experimental, puedan ser de escala lo bastante grande como para poderlas usar en las tareas para las cuales se planea utilizarlas.