Un equipo de físicos de la Universidad de Aalto ha superado los límites de la computación cuántica al alcanzar un tiempo de coherencia récord de un milisegundo en un cúbit transmon, lo que supone un avance significativo en el campo.
Dirigido por el profesor Mikko Möttönen, el grupo de investigación Quantum Computing and Devices (QCD) midió un tiempo máximo de coherencia de eco de 1,06 milisegundos, con una mediana de 0,5 milisegundos. Esto supera ampliamente los registros científicos anteriores, que apenas llegaban a los 0,6 milisegundos.
"Acabamos de medir un tiempo de coherencia de eco para un cúbit transmon que ha alcanzado un milisegundo como máximo, con una mediana de medio milisegundo", explicó Mikko Tuokkola, el doctorando que realizó y analizó las mediciones. Los resultados del equipo se publicaron en la prestigiosa revista Nature Communications el 8 de julio.
El tiempo de coherencia de un cúbit es un parámetro fundamental en la computación cuántica, ya que determina cuánto tiempo puede un bit cuántico mantener su estado antes de que se produzcan errores debido al ruido ambiental. Una mayor coherencia permite a los ordenadores cuánticos ejecutar operaciones más complejas sin errores y reduce la sobrecarga necesaria para la corrección de errores cuánticos, acercando a los investigadores a la computación cuántica tolerante a fallos.
Este avance ha sido posible gracias a la fabricación de cúbits transmon de alta calidad en las instalaciones de sala blanca de la Universidad de Aalto, utilizando películas superconductoras suministradas por el Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT). Los investigadores han documentado minuciosamente su método para que pueda ser reproducido por grupos de investigación de todo el mundo.
"Los ordenadores cuánticos están a punto de volverse útiles gracias al aumento de la coherencia y fidelidad de los cúbits", explicó el profesor Möttönen. "Las primeras aplicaciones parecen estar en la resolución de problemas matemáticos difíciles pero de corta duración, como los problemas de optimización binaria de alto orden". El profesor prevé aplicaciones industriales y comerciales en los próximos cinco años, inicialmente a través de algoritmos NISQ (Quantum de Escala Intermedia Ruidosa) y posteriormente en máquinas con corrección de errores ligera.
Este logro forma parte de las iniciativas cuánticas más amplias de Finlandia, como el buque insignia finlandés de tecnologías cuánticas y el Centro de Excelencia en Tecnología Cuántica de la Academia de Finlandia. Para acelerar futuros avances, el grupo QCD ha abierto plazas para un miembro sénior del personal y dos investigadores postdoctorales.