Un proyecto dirigido por un grupo de investigadores de la Universidad Bar-Ilan de Israel, en colaboración con TII, el Centro de Investigación Cuántica en Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos, está avanzando en la computación cuántica al mejorar el rendimiento de los qubits superconductores, las unidades de cálculo básicas de un procesador cuántico superconductor. El qubit mejorado, llamado Qubit de flujo superconductor sintonizable, es un bucle superconductor de tamaño micrométrico donde la corriente eléctrica puede fluir en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj, o en una superposición cuántica en ambas direcciones.
Estas características cuánticas permitirían que la computadora fuera mucho más rápida y poderosa que una computadora normal. Para que el potencial de velocidad se realice, la computadora cuántica necesita operar varios cientos de qubits simultáneamente sin que interfieran involuntariamente entre sí.
Como tecnología alternativa a la existente hoy en día en los procesadores cuánticos, los qubits de flujo superconductores proporcionan varias ventajas importantes: primero, son muy rápidos y confiables; Y segundo, puede ser más simple integrar muchos qubits de flujo en un procesador en comparación con la tecnología disponible actual.
Comparando una computadora cuántica con un piano, el Dr. Michael Stern, del Departamento de Física y Centro de Ciencia y Tecnología de Entrelazamiento Cuántico (QUEST) de la Universidad Bar-Ilan, dice: «Imagínese querer tocar una cierta nota en un piano, pero en realidad tocar varias teclas juntas simultáneamente e inadvertidamente, ya que la distancia entre las diversas teclas no es lo suficientemente grande. Una de las principales ventajas de los qubits de flujo es que el ‘pianista’ siempre puede producir el sonido que desea debido a la amplia separación entre las ‘teclas'», dice el Dr. Stern.
«… Pero, por supuesto, necesitas afinar las teclas de tu piano antes de tocar …» En un artículo publicado recientemente en la revista Physical Review Applied, Stern y sus socios describen esta capacidad adicional.
De acuerdo con la analogía del piano, la complicación tecnológica encontrada por los qubits de flujo hasta hace poco era una dificultad para controlar y cambiar su «tono». Era casi imposible cambiar la frecuencia de un qubit de flujo sin destruir su coherencia.
En el artículo reciente, los investigadores demostraron que no solo podían controlar la producción de los qubits, sino también cambiar activamente su frecuencia sin comprometer su rendimiento. «El qubit de flujo permite que las claves se desconecten entre sí», dice Stern. «Al igual que en una sinfonía, no es suficiente tener teclas que funcionen, sino también la capacidad de afinar y controlar las teclas independientemente unas de otras para trabajar al unísono».
Esta investigación se llevó a cabo con fondos de la Fundación de Ciencia de Israel (ISF).
