El primer cúbit fabricado con una precisión de control del 99,9% en una oblea de silicio está listo. Lo cambia todo

Actualmente hay muchísimos grupos de investigación y empresas trabajando en el desarrollo de los ordenadores cuánticos. Y lo más sorprendente es que el abanico de tecnologías que están utilizando es muy amplio. Hay cúbits superconductores, trampas de iones, iones implantados en macromoléculas, átomos neutros… Lejos de ser un problema la convivencia de estos tipos diferentes de cúbits es una ventaja porque implica que podemos seguir varios caminos diferentes hacia el ordenador cuántico plenamente funcional capaz de enmendar sus propios errores.

Todas las tecnologías de fabricación de cúbits que acabo de mencionar son prometedoras, pero, curiosamente, hay una que durante los últimos meses nos está deparando sorpresas muy agradables: los cúbits semiconductores. A grandes rasgos podemos identificarlos como aquellos en cuya fabricación intervienen las mismas tecnologías de producción y los mismos materiales que se utilizan para fabricar circuitos integrados convencionales. De hecho, se fabrican en forma de obleas, al igual que los chips con los que todos estamos familiarizados.

El logro de Diraq abre la puerta a los procesadores cuánticos con millones de cúbits

A finales del pasado mes de marzo Intel y QuTech, el instituto de investigación especializado en computación cuántica que pertenece a la Universidad Técnica de Delft, en Países Bajos, anunciaron que habían logrado fabricar por primera vez un cúbit de forma industrial y empleando los mismos procesos y la misma tecnología que se utiliza actualmente para fabricar semiconductores. Es un hito importantísimo por una razón crucial: esta innovación abre la puerta al escalado masivo de los cúbits que es posible integrar en un ordenador cuántico.

El siguiente gran logro reciente en el ámbito de los ordenadores cuánticos lo protagonizó hace apenas un mes un grupo de físicos de la Universidad de Basilea, en Suiza. Estos investigadores lograron poner a punto una puerta lógica de dos cúbits en el interior de un transistor de silicio convencional, demostrando por el camino que es posible atrapar y utilizar el espín de un hueco en un semiconductor para fabricar un cúbit. Dicho así no parece gran cosa, pero es un hito muy importante.

Y lo es debido a que abre de par en par la puerta a la posibilidad de utilizar la tecnología de fabricación de semiconductores actual, que tiene una madurez indiscutible, para producir circuitos integrados capaces de aglutinar millones de cúbits. El problema es que no basta solo con ser capaz de producir este tipo de cúbits; además deben poder ser controlados con una precisión altísima. De lo contrario no será posible llevar a cabo operaciones lógicas con ellos de una forma fiable. Este requisito nos lleva a lo que acaban de lograr los ingenieros de Diraq, una compañía australiana especializada en la fabricación de procesadores cuánticos que utilizan el espín del electrón en puntos cuánticos CMOS.

Lo que han conseguido es, sencillamente, fabricar por primera vez un cúbit que tiene una precisión de control del 99,9% empleando la tecnología estándar de fabricación de semiconductores. Esta cifra es la más alta hasta la fecha y abre de par en par la puerta a la posibilidad de producir procesadores cuánticos que incorporan miles de millones de cúbits e implementan un sistema fiable de corrección de errores. Ahí es nada.

Esta capacidad de escalado deriva de la utilización de la tecnología actual de fabricación de circuitos integrados. De hecho, este primer cúbit ha sido fabricado en una oblea de silicio de 300 mm. Diraq confía tanto en su tecnología que ha llegado a un acuerdo con el fabricante estadounidense de chips GlobalFoundries para que comience a producir sus procesadores cuánticos este mismo año. No cabe duda de que es una gran noticia que, una vez más, nos invita a otear con un optimismo saludable el futuro a medio plazo de los ordenadores cuánticos.

Imagen | Diraq

Más información | The Quantum Insider

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