Los avances en la computación cuántica han sido destacados en los últimos años, con empresas líderes como IBM, Google, Intel y Honeywell desarrollando prototipos de ordenadores cuánticos. Sin embargo, estos prototipos se enfrentan a un desafío fundamental: la escasez de cúbits. Aunque la complejidad de estos sistemas ha aumentado, la cantidad de cúbits sigue siendo insuficiente para abordar problemas significativos y permitir que estos dispositivos se conviertan en herramientas prácticas para resolver una amplia gama de problemas. La capacidad de corregir errores de estos sistemas también está en entredicho.
Las empresas mencionadas, junto con otras, están dedicando esfuerzos significativos para desarrollar tecnologías que aumenten la escalabilidad de los chips cuánticos. Sin embargo, lograr esta escalabilidad no es tarea fácil. Es crucial no solo contar con cúbits de alta calidad, sino también disponer de un sistema de control preciso.
El físico español Ignacio Cirac, pionero en el campo de la computación cuántica, señala la importancia de contar con un gran número de cúbits para abordar problemas simbólicos. Actualmente, los ordenadores cuánticos cuentan con un número limitado de cúbits, generalmente alrededor de cien, lo que está muy lejos de lo necesario para resolver problemas complejos. Se estima que se necesitarán millones, e incluso cientos de millones, de cúbits para abordar estos desafíos de manera efectiva.
La Universidad de Basilea, en Suiza, está llevando a cabo un experimento prometedor para abordar este problema. Han logrado desarrollar una puerta lógica de dos cúbits dentro de un transistor de silicio convencional. Esta innovación se basa en el uso del espín de un electrón o de un hueco (la ausencia de un electrón en un semiconductor) para representar la información cuántica. El espín es una propiedad intrínseca de las partículas elementales, similar a la carga eléctrica, y puede tomar dos estados posibles: arriba o abajo, similar a los bits clásicos que pueden ser 0 o 1.
Lo innovador de este enfoque es que el espín de un hueco puede ser controlado eléctricamente, lo que elimina la necesidad de elementos adicionales en el chip, como microimanes. Esto permite aprovechar la tecnología de fabricación de semiconductores existente para producir circuitos integrados capaces de albergar millones de cúbits.
Aunque este experimento es un logro importante, aún queda mucho trabajo por hacer. Sin embargo, ofrece una visión prometedora de un futuro en el que los ordenadores cuánticos puedan resolver problemas significativos de manera efectiva. Con más investigaciones y avances tecnológicos, es posible que esta estrategia conduzca a una revolución en la computación cuántica en los próximos años.
