La Toshiba Corporation ha dado un paso significativo en el campo de la computación cuántica, anunciando el desarrollo del innovador acoplador de doble transmon. En colaboración con el instituto de investigación RIKEN de Japón, este avance promete transformar el rendimiento de los ordenadores cuánticos superconductores, logrando una fidelidad de puerta de dos qubits del 99,90 %, un estándar que coloca a la tecnología en la vanguardia mundial.
La fidelidad en las operaciones cuánticas es crucial, ya que mide la proximidad de una operación al resultado ideal. Toshiba sostiene que este logro podría impulsar aplicaciones prácticas en áreas fundamentales como la neutralidad de carbono y el desarrollo de nuevos tratamientos médicos, al mejorar la eficiencia y escalabilidad de los sistemas cuánticos.
El acoplador de doble transmon es un dispositivo ajustable diseñado para conectar dos qubits superconductores, permitiendo que las operaciones de puerta cuántica sean tanto rápidas como precisas. Durante las pruebas experimentales, los equipos de Toshiba y RIKEN lograron reducir el acoplamiento residual a 6 kHz y un tiempo de operación de puerta de 48 nanosegundos. Este equilibrio es esencial para minimizar errores y asegurar la estabilidad de los estados cuánticos.
La tecnología utiliza qubits transmon de frecuencia fija, conocidos por su simplicidad estructural y estabilidad, características que facilitan su producción y aplicación en escalas industriales. Este desarrollo aborda desafíos esenciales en la computación cuántica, como la prolongación de los tiempos de coherencia y la reducción de acoplamientos residuales.
Los datos indican tiempos de coherencia T1 de hasta 230 μs y T2 de 360 μs, indicadores claros de estabilidad. Además, la flexibilidad del sistema permite controlar la fuerza del acoplamiento entre qubits a través de ajustes en el flujo magnético externo, maximizando la eficiencia.
Durante un período de pruebas de 12 horas, las puertas de dos qubits mantuvieron una fidelidad promedio del 99,90 %, consolidándose entre los mejores resultados a nivel global. Este avance ha sido publicado en la prestigiosa revista Physical Review X y forma parte del proyecto Q-LEAP del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón.
Toshiba y RIKEN contemplan elevar la fidelidad de las puertas cuánticas al 99,99 % y desarrollar tecnologías que puedan escalarse para sistemas cuánticos de gran tamaño. Estos desarrollos son fundamentales para abordar problemas complejos que hoy son inabordables mediante la computación clásica, reforzando la posición de Japón como líder en la investigación cuántica.
El logro del acoplador de doble transmon subraya el potencial de los ordenadores cuánticos superconductores en sectores estratégicos, impactando áreas desde la energía sostenible hasta la medicina personalizada. En esta carrera tecnológica, Toshiba y sus aliados continúan avanzando hacia un futuro donde la ciencia y la tecnología cuánticas sean capaces de resolver los desafíos más exigentes que enfrenta el mundo actual.
