Chips de computadora cuántica demostrados a las temperaturas más altas de todos los tiempos

Por Leah Crane

Crédito: Luca Petit para QuTech

La computación cuántica se está calentando. Por primera vez, los chips de computadora cuánticos funcionaron a una temperatura superior a -272 ° C, o 1 kelvin. Todavía puede sonar helado, pero es lo suficientemente caliente como para permitir potencialmente un gran salto de capacidad.

Las computadoras cuánticas están formadas por bits cuánticos, o qubits, que se pueden crear de muchas maneras diferentes. El que llama la atención de algunos de los grandes jugadores en el campo está formado por electrones en un chip de silicio.

Estos sistemas solo funcionan a temperaturas extremadamente bajas, por debajo de 100 milikelvins, o -273.05 ° C, por lo que los qubits deben almacenarse en refrigeradores potentes. Los componentes electrónicos que los alimentan no funcionan a temperaturas tan bajas y también emiten calor que podría interrumpir los qubits, por lo que generalmente se almacenan fuera de los refrigeradores, cada qubit está conectado por un cable a Su controlador electrónico.

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"En última instancia, para la computación cuántica útil, tendremos que pasar a algo así como un millón de qubits, y este tipo de método de fuerza bruta, con un cable por qubit, ya no funcionará", dice Menno Veldhorst de QuTech en Países Bajos. . "Funciona para dos qubits, pero no para un millón".

Veldhorst y sus colegas, así como otro equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, ahora han demostrado que estos qubits pueden operar a temperaturas más altas. El último equipo demostró que podía monitorear el estado de dos qubits en un chip a temperaturas de hasta 1.5 Kelvin, y el grupo Veldhorst usó dos qubits a 1 , 1 kelvin en lo que se llama una puerta lógica, que realiza las operaciones básicas que componen cálculos más complejos.

Ahora que sabemos que los qubits pueden funcionar a temperaturas más altas, el siguiente paso es integrar la electrónica en el mismo chip. "Espero que después de tener este circuito, no sea demasiado difícil adaptarse a algo con aplicaciones prácticas", dijo Veldhorst.

Estos circuitos cuánticos serán similares en muchos aspectos a los circuitos que usamos para las computadoras tradicionales, por lo que se pueden escalar con relativa facilidad en comparación con otros tipos de computadoras cuánticas, dice.

Referencias de revistas: La naturaleza, DOI: 10.1038 / s41586-020-2170-7 y DOI: 10.1038 / s41586-020-2171-6