Microsoft da un salto cuántico hacia la computación cuántica

Microsoft ha introducido Majorana 1, el primer chip cuántico del mundo impulsado por una nueva arquitectura de topoconductores, que podría viabilizar el desarrollo de ordenadores cuánticos capaces de resolver problemas significativos a escala industrial. Además, podrían lograrlo en años, sin esperar décadas.

Aprovechando el primer topoconductor del mundo, un tipo innovador de material que puede observar y controlar las partículas subatómicas para producir cúbits más confiables y escalables, que son los componentes básicos de los ordenadores cuánticos, Microsoft lograría un avance clave para concretar sistemas cuánticos que puedan abordar los problemas industriales y sociales más complejos.

Según un estudio publicado en Nature, los científicos de la firma estadounidense explicaron que el nuevo desarrollo permite cruzar un umbral necesario para que los ordenadores cuánticos ofrezcan soluciones transformadoras en el mundo real, pero con una potencia única: solo todos los ordenadores tradicionales del planeta operando juntos pueden alcanzar la capacidad de un único ordenador cuántico de un millón de cúbits.

La clave son los topoconductores

De acuerdo a una nota de prensa, la nueva arquitectura utilizada para desarrollar el procesador Majorana 1 ofrece la posibilidad de integrar un millón de cúbits en un solo chip, que además puede caber en la palma de la mano. Para lograrlo, el punto vital son los topoconductores.

De la misma forma que los semiconductores hicieron posible los teléfonos inteligentes, ordenadores y dispositivos electrónicos actuales, los topoconductores y el nuevo tipo de chip facilitarán el desarrollo de sistemas cuánticos escalables y que resuelvan problemas cotidianos. Podrían hacerse realidad en algunos años.

El topoconductor, o superconductor topológico, es una categoría especial de material que puede crear un estado de materia completamente nuevo, que no es un sólido, líquido o gas. Este estado topológico se aprovecha para producir un cúbit más estable, que es rápido, pequeño y puede controlarse digitalmente.

Un nuevo tipo de materia

Como se explica en un artículo de revisión de Nature, los estados topológicos son estados colectivos de los electrones en un material que son especialmente resistentes: se pueden desplazar o girar uno alrededor del otro mientras permanecen conectados.

Los especialistas de Microsoft realizaron experimentos en un dispositivo superconductor hecho de arseniuro de indio. Lograron albergar dos estados topológicos llamados cuasipartículas de majorana, uno en cada extremo del dispositivo. 

Al introducir un electrón extra no apareado, formaron un estado excitado que existe en forma "deslocalizada", que se comparte entre las dos cuasipartículas de majorana. A pesar de este avance, algunos especialistas sugieren que la innovación aún no ha sido desarrollada lo suficiente como para anunciar los hallazgos como si se tratara de un dispositivo revolucionario.