La carrera para conseguir ordenadores cuánticos fiables está llena de obstáculos y uno de los más difíciles está relacionado con los prometedores, pero esquivos, cúbits de Majorana, de los que ahora se ha logrado por primera vez leer de forma fiable la información que almacenan.
Los ordenadores cuánticos funcionan con cúbits (unidad básica de información cuántica) y no bits (como los tradicionales); los primeros podrán resolver problemas que los superordenadores clásicos no pueden.
La lectura de la información de un cúbit de Majorana es “un avance crucial”, asegura el investigador Ramón Aguado, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.
Este trabajo es “pionero” porque demuestra que se puede conocer la información almacenada en los cúbits de Majorana con una nueva técnica denominada capacitancia cuántica, que “actúa como una sonda global sensible al estado conjunto del sistema”.
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Qué son los cúbits de Majorana
Los de Majorana son un tipo de cúbits topológicos, es decir, el lugar donde se almacena la información cuántica, y estos son tan especiales que esa información no está en un punto concreto, sino que se distribuye “en un par de estados especiales, los conocidos como modos cero de Majorana”.
Es precisamente esta característica la que los hace tan valiosos para los ordenadores cuánticos, pues son “robustos contra el ruido local que produce decoherencia (distorsiones en el procesado de la información), ya que, para corromper la información, un fallo tendría que afectar al sistema globalmente”.
Sin embargo, esta misma virtud es su talón de Aquiles experimental, pues es difícil leer o detectar una propiedad que no reside en ningún punto concreto.
Para lograrlo, el equipo ha creado una nanoestructura modular de pequeñas piezas —como bloque de Lego—, llamada cadena mínima de Kitaev, y mediante la sonda de capacitancia cuántica se ha detectado si el sistema está ‘lleno’ (1) o ‘vacío’ (0), lo que se considera la base del cúbit.
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Este estudio combina una novedosa metodología experimental desarrollada principalmente en la Universidad de Tecnología de Delft (Holanda) con la aportación teórica del grupo ICMM-CSIC, que ha sido, según Aguado, “crucial para entender este experimento tan sofisticado”.
El logro se ha conseguido en el marco de una colaboración europea que ha contado con financiación, entre otras, del proyecto QuKIt sufragado con una ayuda Pathfinder del Consejo Europeo de Innovación, señala un comunicado de Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).