¿Primer paso hacia el ordenador cuántico personal?

Al igual que los transistores de un ordenador clásico, los dispositivos superconductores que ejercen de bits cuánticos son los componentes básicos típicos de un ordenador cuántico. Aunque los ingenieros han conseguido en las últimas décadas miniaturizar los transistores hasta tamaños nanométricos, los bits cuánticos superconductores siguen midiéndose en milímetros. Esta es una de las razones por las que un dispositivo práctico de computación cuántica no podría miniaturizarse hasta el tamaño de un smartphone, por ejemplo. Al menos con la tecnología actual.

El equipo internacional de Joel Wang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha recurrido ahora al ámbito de los materiales ultrafinos (con un grosor del orden de un átomo) para construir bits cuánticos (qubits) superconductores que tienen una centésima parte del tamaño de los qubits superconductores convencionales.

Además, los nuevos bits cuánticos sufren menos interferencias de los qubits vecinos.

Este avance podría mejorar el rendimiento de las computadoras cuánticas y permitir el desarrollo de ordenadores cuánticos tan pequeños como los ordenadores personales convencionales de hoy en día.

Wang y sus colegas han demostrado que el nitruro de boro hexagonal, un material formado por solo unas pocas monocapas de átomos, puede apilarse para formar el aislante de los condensadores de un bit cuántico superconductor.

Los investigadores del MIT utilizaron nitruro de boro hexagonal (un material que, esencialmente, es de tipo 2D, o sea con el grosor de un átomo o poco más) para construir condensadores mucho más pequeños que los convencionales, destinados a los bits cuánticos superconductores. Esta miniaturización les permitió reducir el tamaño de cada bit cuántico en dos órdenes de magnitud sin sacrificar el rendimiento. (Imagen: equipo de investigación (esquema) / Christine Daniloff y Jose-Luis Olivares (modificaciones) / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

Este material, libre de defectos, permite que los condensadores sean mucho más pequeños que los utilizados habitualmente en un bit cuántico, lo que reduce su tamaño sin sacrificar significativamente su rendimiento.

Además, los investigadores han comprobado que la estructura de estos condensadores más pequeños es capaz de reducir en gran medida las interferencias que se producen cuando un bit cuántico afecta indebidamente a los bits cuánticos circundantes. (Fuente: NCYT de Amazings)