Científicos logran un avance cuántico con un nuevo tipo de qubit

Los qubits topológicos se están explorando para lograr avances en el desarrollo de una computadora cuántica diseñada para aplicaciones universales, pero nadie ha podido demostrar un bit cuántico como este en un laboratorio.

En un importante avance, científicos del Forschungszentrum Jülich han integrado con éxito un aislante topológico en un qubit superconductor convencional por primera vez.

La nueva investigación se publicó en la revista Nano Letters.

El grupo de investigación fue liderado por el Dr. Peter Schüffelgen en el Instituto Peter Grünberg (PGI-9) de Forschungszentrum Jülich

Resolviendo los problemas más complejos

Las computadoras cuánticas tienen un gran potencial para el futuro. Con efectos cuánticos, estas máquinas podrían proporcionar soluciones para algunos de los problemas más complejos que no pueden ser procesados por computadoras convencionales en un plazo de tiempo realista. Incluso con estos nuevos avances, el uso y la implementación generalizados de las computadoras cuánticas aún requieren mucho trabajo.

Las máquinas actuales suelen contener solo un pequeño número de qubits y a menudo son propensas a errores. A medida que el sistema aumenta de tamaño, también lo hace la dificultad de aislarlo completamente de su entorno.

El qubit topológico

Debido a esto, muchos expertos esperan que un nuevo tipo de bit cuántico llamado qubit topológico pueda resolver estos problemas. Los investigadores no son los únicos que trabajan en esto, sino también empresas como Microsoft. El qubit topológico exhibe la característica especial de estar protegido topológicamente. La estructura geométrica de los superconductores y sus propiedades electrónicas especiales también garantizan que se conserve la información cuántica.

Dadas estas características, los qubits topológicos se consideran extremadamente robustos y en gran medida inmunes a fuentes externas de decoherencia. También tienen tiempos de conmutación rápidos en comparación con los qubits superconductores convencionales utilizados por empresas como Google (GOOGL ) e IBM.

Incluso con estos progresos, los investigadores aún no están seguros de si podrán producir qubits topológicos debido a la falta de una base material adecuada. Esto significa que los expertos no pueden generar experimentalmente las quasipartículas especiales necesarias. Estas quasipartículas, o estados de Majorana, solo han podido ser demostrados en teoría.

Con eso dicho, estos qubits híbridos están abriendo nuevas posibilidades y podrían llevar a la creación de nuevos materiales.