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Los científicos encuentran otra forma de hacer que los Qubits funcionen a temperatura ambiente

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Los científicos encuentran otra forma de hacer que los Qubits funcionen a temperatura ambiente 1


Uno de los desafíos clave para conseguir computación cuántica trabajar de una manera práctica y útil tiene que ver con la temperatura: poder armar una máquina que no necesita temperaturas ultrabajas mantenidas en laboratorio para mantenerse lo suficientemente estable como para funcionar.

Ahora los científicos han encontrado una nueva técnica para obtener qubits, los componentes básicos de computación cuántica, trabajando a temperatura ambiente. Eso significa que estamos un paso significativo más cerca de la computación cuántica para las masas.

Si bien la mayoría de los qubits hasta la fecha operan con materiales superconductores o como átomos individuales, aquí el equipo exploró el uso de defectos en carburo de silicio (SiC) para mantener qubits en su lugar, una forma más simple y rentable de hacer que los qubits se ejecuten según sea necesario.

Aunque SiC tiene sido explorado Como material de retención de qubits antes, el problema ha sido lograr que estos qubits sean lo suficientemente estables como para usarlos. La nueva investigación identifica los ajustes estructurales necesarios para que la fórmula funcione.

"Para crear un qubit, un defecto puntual en una red cristalina se excita con láser, y cuando se emite un fotón, este defecto comienza a brillar". dice el físico Igor Abrikosov, de la Universidad de Linköping en Suecia.

"Se demostró previamente que se observan seis picos en la luminiscencia de SiC, nombrados de PL1 a PL6, respectivamente. Descubrimos que esto se debe a un defecto específico, donde una sola capa atómica desplazada, llamada falla de apilamiento, aparece cerca dos puestos vacantes en la red ".

Se han intentado modificaciones a nivel de átomo como esta antes: el año pasado Los investigadores pudieron obtener qubits estables trabajando en defectos de diamante a temperatura ambiente, al reemplazar un átomo de carbono con un átomo de nitrógeno.

El carburo de silicio es más abundante y menos costoso que el diamante, que es en parte lo que hace que la nueva investigación sea tan prometedora. Sin embargo, el equipo solo ha modelado esta idea hasta ahora: experimentos reales, tal vez utilizando deposición química de vapor, aún están por venir.

Si bien los investigadores admiten que los desafíos persisten, también informan que los desarrollos recientes en ingeniería 3D hacen que la perspectiva de este tipo de construcción de defectos sea más viable que nunca. Va a ser un largo camino, pero estamos llegando allí.

A diferencia de los 1s y 0s binarios de los bits informáticos clásicos, los qubits pueden estar en múltiples estados a la vez, aumentando exponencialmente la potencia informática potencial y abriendo la posibilidad de abordar problemas que incluso las supercomputadoras de hoy en día están perplejos.

Sin embargo, los resultados de este estudio serán útiles mucho antes de que la computación cuántica llegue a la corriente principal: también se pueden aplicar al desarrollo de instrumentos científicos delicados, incluidos magnetómetros y biosensores.

La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.

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