Un equipo interdisciplinario conformado por investigadores de las universidades de Boston, Berkeley y Northwestern ha dado un paso significativo en el ámbito de la tecnología cuántica al integrar fuentes de luz cuántica y electrónica de control en un chip de silicio. Este desarrollo, realizado sobre una plataforma comercial de 45 nanómetros, ha sido destacado en la revista Nature Electronics como el primer sistema cuántico electrónico-fotónico totalmente integrado utilizando tecnología estándar CMOS.
El innovador chip funciona como una red de «fábricas de luz cuántica», cruciales para tareas de computación cuántica, comunicaciones seguras y sensores ultra precisos. Cada unidad de estas fuentes ocupa apenas un milímetro cuadrado e incluye resonadores microring de silicio. La estabilización de estos resonadores, sensibles a variaciones térmicas y de fabricación, se logró gracias a la integración de sensores fotónicos y sistemas de control térmico que ajustan en tiempo real la resonancia de cada fuente cuántica. Cada chip puede operar hasta 12 fuentes de fotones en paralelo, manteniendo la sincronización.
La utilización de una plataforma CMOS de 45 nm, desarrollada en colaboración con GlobalFoundries y Ayar Labs, demuestra que la integración cuántica es posible sin depender de procesos experimentales. Miloš Popović, de la Universidad de Boston, considera este avance “un pequeño pero esencial paso en la evolución de los sistemas cuánticos”, logrado con procesos comerciales y reproducibles.
Daniel Kramnik, diseñador principal del chip en Berkeley, resalta el enfoque interdisciplinario que combinó electrónica, fotónica y óptica cuántica en un sistema integrado único.
Aunque el chip no es un ordenador cuántico funcional, sí redefine la forma en que se construyen los sistemas cuánticos: miniaturizados, controlables y escalables desde su diseño. Su potencial se extiende a diversas aplicaciones, desde comunicaciones seguras hasta arquitecturas de computación cuántica híbridas y sensores de precisión.
Este avance cuenta con respaldo institucional de la National Science Foundation y otros programas dedicados al futuro de los semiconductores. Además, ha impulsado la carrera de varios investigadores hacia empresas líderes en el sector como PsiQuantum y Google X.
Este innovador chip cuántico representa el inicio de una nueva era en la computación cuántica, prometiendo escalar sobre las bases tecnológicas que también sostienen la inteligencia artificial.
Más información y referencias en Noticias Cloud.
