La construcción de un ordenador cuántico se ha denominado “la carrera espacial del siglo XXI», un reto difícil y ambicioso con el potencial de ofrecer herramientas revolucionarias para abordar cálculos imposibles de otra manera. Sus potenciales aplicaciones se centran en las áreas de salud, defensa, finanzas, química y desarrollo de materiales, la industria aeroespacial y el transporte. Básicamente su velocidad y potencia radican en que los bits cuánticos (o “qubits», la unidad básica de información en un ordenador cuántico) son ceros y unos al mismo tiempo.
En la carrera por desarrollar un ordenador cuántico, un grupo de ingenieros de la Universidad de Australia de Nueva Gales del Sur, liderados por Andrea Morello, ha desarrollado un diseño radicalmente nuevo que promete hacer la fabricación a gran escala de chips cuánticos mucho más económicos y sencillos.
El nuevo diseño, detallado en la revista Nature Communications, se basa en un procesador cuántico de silicio que puede ampliarse sin necesidad de ubicar de modo preciso los átomos como ocurre con otros modelos cuánticos. La gran ventaja es que este nuevo avance permite ubicar los qubits a cientos de nanómetros de distancia y que aún así conserven su conectividad.
“Es un diseño brillante, y como muchos saltos conceptuales, es sorprendente que nadie hubiera pensado en ello antes – explica Morello en un comunicado –. Lo que nuestro equipo ha desarrollado es un qubit que usa tanto el electrón como el núcleo del átomo, lo cual es crucial para controlar las señales eléctricas en lugar de las magnéticas, significativamente más fáciles de distribuir y localizar dentro de un chip electrónico”.
En el camino hacia los chips cuánticos, IBM y Google, entre otros, están concentrados en desarrollar sistemas de gran tamaño y fáciles de fabricar y son quienes actualmente lideran el camino en el número de qubits efectivos. Sin embargo, debido a que las dimensiones son mayores, en el largo plazo pueden enfrentarse a desafíos al intentar ubicar los millones de qubits necesarios para los algoritmos más complejos.
“Si queremos hacer una matriz de miles o millones de qubits – añade Morello –, significa que todas las líneas de control, la electrónica y los dispositivos de lectura también deben fabricarse a escala nanométrica. Pero nuestro avance sugiere otro camino. Nuestro diseño es más fácil de fabricar que los dispositivos a escala atómica, pero nos permite colocar un millón de qubits en un milímetro cuadrado”.
Juan Scaliter
