Un avance criogénico permite crear un chip cuántico con una potencia única y aplicación en el mundo real

Científicos en Australia han desarrollado un chip de control cuántico, que elimina un obstáculo clave para obtener cúbits en sistemas informáticos prácticos para aplicaciones en el mundo real. Crear una tecnología que permita que la información cuántica sea estable y accesible es un desafío crítico para el desarrollo de los ordenadores cuánticos.

Investigadores de la Universidad de Sídney, en Australia, han presentado un estudio publicado en la revista Nature que describe un avance decisivo para la computación cuántica: un chip de control criogénico capaz de operar junto a cúbits a temperaturas cercanas al cero absoluto, sin degradar su delicado estado cuántico. 

Control de información cuántica

El control de información cuántica a escalas prácticas ha sido durante años uno de los mayores retos para llevar los ordenadores cuánticos del laboratorio al mundo real. Este desarrollo abre la puerta a la posibilidad de incrementar el número de cúbits de decenas a millones, requisito imprescindible para resolver problemas complejos en campos como la criptografía, la optimización logística y la simulación de materiales, de acuerdo a una nota de prensa.

El origen de este avance radica en el diseño de dispositivos electrónicos capaces de funcionar a mili-kelvin, apenas unas milésimas de grado por encima del cero absoluto (-273,15 °C). Hasta el momento, situar los sistemas de control tan cerca de los cúbits generaba calor e interferencias eléctricas, que destruían la coherencia cuántica.

El equipo liderado por el profesor David Reilly demostró que, mediante un diseño exhaustivo de disipación mínima de potencia y blindaje electromagnético, es posible controlar cúbits sin observar ninguna pérdida de fidelidad en las operaciones.

Múltiples aplicaciones

Los resultados técnicos son impresionantes: el chip criogénico consume tan poca energía que, incluso escalando a millones de cúbits, el aumento de consumo sería marginal, superando así uno de los cuellos de botella más críticos en el diseño de ordenadores cuánticos prácticos.

Según los autores, los experimentos muestran que no hubo pérdida medible en los tiempos de coherencia ni interferencia en las interacciones cuánticas, reforzando el potencial de esta tecnología para aplicaciones reales. Hacia el futuro, el equipo vislumbra múltiples aplicaciones más allá de la computación: desde sistemas de detección de alta sensibilidad hasta nuevos centros de datos, que consuman una mínima fracción de la energía que utilizan estas instalaciones en la actualidad. 

El chip criogénico también abre nuevas oportunidades en el sector aeroespacial, la meteorología y el diseño farmacéutico, donde la capacidad de procesar grandes volúmenes de información compleja a velocidades sin precedentes puede revolucionar múltiples procesos.