Físicos de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard han encontrado una nueva forma de proteger la información cuántica: protegerla con sonido. Una corriente constante de ondas sonoras puede mantener un bit cuántico frágil, o qubit, a salvo del ruido que lo rodea, casi triplicando cuánto tiempo retiene sus datos.
Por qué los qubits pierden su memoria
Los qubits son los componentes básicos de las futuras computadoras cuánticas. Almacenan información en delicados estados cuánticos que son fáciles de perturbar. El calor, los campos electromagnéticos errantes y las vibraciones cotidianas hacen que los qubits pierdan sus datos rápidamente, un problema conocido como decoherencia. Mantener un qubit estable el tiempo suficiente para realizar cálculos es uno de los desafíos más difíciles en el campo.
Un escudo de sonido para estados cuánticos frágiles
El equipo de Harvard adoptó un enfoque diferente. En lugar de intentar bloquear el ruido, utilizaron vibraciones mecánicas (ondas sonoras) para "vestir" el qubit y protegerlo de su entorno. En experimentos reportados en Nature Physics, el escudo de sonido casi triplicó cuánto tiempo el qubit retuvo información.
En una demostración relacionada, un grupo de Cornell aplicó protección de coherencia totalmente mecánica a un espín de vacancia de silicio en diamante. Debido a que la protección es mecánica en lugar de eléctrica, evita la interferencia electromagnética que a menudo perturba los sistemas cuánticos. Las ondas sonoras también se pueden enrutar en un chip, lo que hace que el método sea práctico para dispositivos reales.
Qué viene después
Los resultados apuntan hacia redes cuánticas basadas en sonido construidas en chips, y hacia sistemas híbridos que combinan varios tipos de tecnología cuántica en un solo dispositivo. Los investigadores dicen que el método es más simple que muchos esquemas de protección existentes y podría combinarse con ellos. Construir computadoras cuánticas confiables aún tomará años, pero los qubits protegidos por sonido eliminan un obstáculo más en el camino.