El camino hacia la computación cuántica
Los dispositivitos superconductores son firmes candidatos para la implantación de los bits cuánticos (qubits) en el novedoso campo del procesamiento cuántico de la información. A pesar de ser de tamaño macroscópico, cuentan con las características generales de los cuantos, como los niveles cuánticos de energía y la superposición de estados energéticos, generalmente asociados con los átomos. Por tanto, los qubits superconductores podrían llegar a ser los componentes fundamentales de los ordenadores cuánticos. Pero antes es necesario desarrollar una tecnología capaz de combinar un control adecuado de los sistemas cuánticos de dos niveles con la producción a gran escala. Asimismo, para poder sacar el mayor partido posible a un ordenador cuántico, es necesario manipular la información cuántica contenida en los estados de miles de qubits interactuando entre sí. Los socios del proyecto SQUIBT-2 de la Universidad de Tecnología de Delft, en Países Bajos, han logrado avances significativos para alcanzar este objetivo. Los investigadores se basaron en los qubits de flujo estándar creados mediante uniones Josephson con anillos superconductores para formar un circuito cerrado. Al aplicar un campo magnético perpendicular al plano del circuito cerrado, se formaron dos estados de superposición cuántica, dado que la corriente circulaba en dos direcciones distintas. Se midió la radiación de microondas emitida mediante un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID), lo que confirmó los estados de superposición simétricos y asimétricos. Estos experimentos proporcionaron las primeras medidas espectroscópicas de dos qubits de flujo acoplados, así como el sistema de medición del tiempo que se mantuvo la coherencia del sistema. Sin embargo, la característica más importante es el número de operaciones cuánticas que se pueden llevar a cabo antes de que desaparezca la coherencia cuántica. Dado que cada pulso que manipula los qubits de flujo dura tan sólo un nanosegundo, debería ser posible realizar cientos de operaciones, que es bastante menos de las que necesitaría llevar a cabo un ordenador cuántico. Se puso de relieve la necesidad de idear métodos más eficientes para acoplar los qubits entre sí y con su entorno. Se está intentando mejorar las técnicas de producción para reducir los defectos de las barreras de unión y aumentar los tiempos de decoherencia. Sigue siendo una incógnita si los qubits superconductores pueden controlarse de forma efectiva y si los ordenadores cuánticos basados en qubits superconductores pueden desarrollarse con éxito.
