La computación cuántica se enfrenta a numerosos desafíos, pero uno de los más apremiantes es la corta duración de la coherencia en los qubits, los bloques fundamentales de la computación cuántica. Un equipo de investigadores del MIT ha dado un paso significativo para abordar este problema.
El equipo de MIT: Quiénes están detrás del avance
Liderado por Ju Li y Paola Cappellaro, ambos profesores en el Departamento de Ciencia e Ingeniería Nuclear del MIT, el equipo ha publicado sus hallazgos en la revista Physical Review Letters. El primer autor del estudio es Guoqing Wang, recién doctorado y ahora investigador postdoctoral en el MIT.
Concepto clave: ¿Qué es un qubit y por qué su coherencia es crucial?
Un qubit es la unidad básica de la información cuántica. La coherencia se refiere al tiempo durante el cual un sistema cuántico puede permanecer en un estado cuántico definido. Cuanto más largo sea este tiempo, más operaciones se podrán realizar, lo que es crucial para aplicaciones como sensores cuánticos y memorias cuánticas.
La inspiración inesperada: Auriculares con cancelación de ruido
El equipo del MIT tomó una idea aparentemente ajena al mundo cuántico: la cancelación de ruido de los auriculares. Utilizaron este concepto para desarrollar una técnica que aumenta el tiempo de coherencia de los qubits.
La técnica, denominada «eco desequilibrado», permite extender el tiempo de coherencia de los qubits nucleares hasta 20 veces, pasando de 150 microsegundos a 3 milisegundos. Lo logran al caracterizar cómo una fuente de ruido específica, en este caso el calor, afecta las interacciones nucleares en el sistema.
Aplicaciones prácticas: Más allá de la computación cuántica
Este avance no solo tiene aplicaciones en computación cuántica, sino también en áreas como la sensibilidad a la temperatura en sistemas biológicos y la evaluación estructural no destructiva en ingeniería.
El equipo planea investigar fuentes adicionales de ruido y otros parámetros para optimizar aún más el sistema. El proyecto ha recibido financiación de diversas agencias, incluida la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA).
Este avance representa un paso significativo, pero no definitivo, en la resolución de uno de los desafíos más persistentes en la tecnología cuántica. La capacidad para prolongar la coherencia de los qubits podría tener un impacto duradero en cómo se desarrollan y se aplican las tecnologías cuánticas en el futuro.
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