La carrera por el desarrollo de ordenadores cuánticos fiables ha avanzado un paso más gracias al descubrimiento de cómo leer la información almacenada en cúbits de Majorana, un tipo de bit cuántico que destaca por su estabilidad y velocidad. Un equipo internacional de investigadores, incluidos miembros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha logrado este hito, según un artículo publicado en la revista Nature.
La lectura de cúbits de Majorana ha sido un desafío debido a su naturaleza topológicamente protegida, lo que les proporciona una robustez única al distribuir la información en pares de estados conocidos como modos cero de Majorana. Este carácter distribuye la información, haciendo que la detección de su estado sea especialmente compleja.
Ramón Aguado, del CSIC, señala que mediante el uso de una técnica innovadora denominada capacitancia cuántica, se ha podido acceder a la información en los cúbits de Majorana. Esta técnica permite una lectura global del estado del sistema, superando las limitaciones de las mediciones locales.
El equipo de investigación ha desarrollado una estructura denominada “cadena mínima de Kitaev”, un puente superconductor integrado con puntos cuánticos semiconductores, que facilita la manipulación de los cúbits de Majorana. Esta integración permite segmentar y preservar la información en los extremos del puente, logrando un control más eficiente del cúbit.
El uso de la sonda de capacitancia cuántica ha permitido distinguir en tiempo real el estado cuántico de los modos de Majorana, identifcando si el sistema está “lleno” o “vacío”, los dos estados básicos de un cúbit. Este avance confirma el principio de protección de los cúbits y ha revelado fenómenos como los ‘saltos aleatorios de paridad’, que muestran cómo factores externos pueden afectar el estado del sistema.
Gorm Steffensen, también del ICMM-CSIC, destaca la importancia de las observaciones realizadas, que han permitido alcanzar una coherencia de paridad superior al milisegundo, un paso crucial hacia operaciones coherentes con cúbits de Majorana.
El estudio es un ejemplo de colaboración internacional, combinando innovaciones experimentales de la Delft University of Technology y aportaciones teóricas del CSIC, esenciales para entender la complejidad del experimento. El avance representa un progreso significativo en el campo de la computación cuántica, acercando un futuro donde los ordenadores cuánticos sean una realidad tangible.
