Fujitsu Limited y el instituto QuTech de la Universidad Tecnológica de Delft han marcado un hito en el ámbito de la computación cuántica. Ambas instituciones han logrado, por primera vez, demostrar un conjunto completo de puertas cuánticas universales para cúbits de espín en diamante, alcanzando un margen de error por debajo del 0,1%. Este avance supera el umbral necesario para la corrección de errores, considerado un paso crucial hacia el desarrollo de ordenadores cuánticos con tolerancia a fallos y aplicaciones prácticas.
El logro, que fue publicado en la revista Physical Review Applied el 21 de marzo de 2025, se basa en la utilización de diamantes de alta pureza, específicamente aquellos con una concentración reducida del isótopo carbono-13. Esta característica reduce las interferencias del entorno, permitiendo así la creación de un sistema estable de dos cúbits compuesto por un espín electrónico y un espín nuclear de nitrógeno dentro de un centro vacante de nitrógeno. Este tipo de defecto atómico es clave para su aplicación en computación cuántica.
Mediante avanzadas técnicas de medición y mitigación del ruido ambiental, el equipo de investigadores alcanzó una fidelidad superior al 99,9% en operaciones de puertas cuánticas simples, así como en puertas de dos cúbits dentro del conjunto universal. Este nivel de precisión es indispensable para que las operaciones cuánticas puedan corregir errores de manera autónoma y confiable, un hecho que acerca cada vez más al mundo a la realidad de tener ordenadores cuánticos plenamente operativos.
Fujitsu y QuTech no se detienen aquí. Su próximo desafío es escalar el sistema aumentando el número de cúbits gestionables y desarrollando tecnologías ópticas avanzadas para la interconexión entre cúbits electrónicos en diferentes ubicaciones. También trabajan en la creación de chips cuánticos ópticos y circuitos de control que operen a temperaturas ultrabajas, utilizando tecnología cryo-CMOS.
Este avance posiciona a Fujitsu y QuTech a la vanguardia de la investigación cuántica, destacando la promesa de los cúbits de espín en diamante por su estabilidad y resistencia al ruido. La colaboración subraya el compromiso de desarrollar una infraestructura escalable que permita el crecimiento de la capacidad de procesamiento cuántico en un futuro no muy lejano.
La computación cuántica, hasta ahora dominada por tecnologías experimentales limitadas en precisión y escalabilidad, ve en este avance un punto de inflexión. La posibilidad de realizar puertas cuánticas con errores por debajo del 0,1% permite implementar algoritmos complejos sin que los errores acumulativos comprometan los resultados finales.
El camino hacia una computación cuántica práctica, robusta y tolerante a fallos avanza, mientras Fujitsu y QuTech reafirman su cooperación para integrar estas tecnologías de forma acelerada. Este enfoque podría significar un salto importante para múltiples campos, desde la criptografía hasta la simulación de materiales y la optimización de procesos industriales.
Con este logro, la computación cuántica basada en diamantes avanza de manera contundente hacia su aplicación real, subrayando que el futuro de la tecnología cuántica dependerá de la innovación conjunta y de la incesante búsqueda de precisión y estabilidad.
