UNSW
MADRID, 27 Nov. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo sensor compacto permite acceder a información almacenada en los electrones de los átomos individuales, un avance que nos acerca un paso más a la computación cuántica escalable en silicio.
La demostración ha sido realizada por el equipo de la profesora Michelle Simmons (Australiana del Año 2018) en el Centro de Excelencia para Computación Cuántica y Tecnología de la Comunicación (CQC2T) de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Sydney. Se publica en Physical Review X.
Los bits cuánticos (o qubits) hechos de electrones alojados en átomos individuales en semiconductores es una plataforma prometedora para computadoras cuánticas a gran escala, gracias a su estabilidad duradera. Crear qubits posicionando y encapsulando con precisión átomos de fósforo individuales dentro de un chip de silicio es un enfoque único que el equipo de Simmons ha estado liderando a nivel mundial.
Pero agregar todas las conexiones y puertas requeridas para ampliar la arquitectura del átomo de fósforo sería un desafío, hasta ahora.
"Para monitorear incluso un qubit, se deben construir varias conexiones y puertas alrededor de átomos individuales, donde no hay mucho espacio", dice en un comunicado la profesora Simmons. "Y lo que es más, necesita qubits de alta calidad en las proximidades para que puedan hablar entre ellos, lo que solo se puede lograr si tiene la menor infraestructura de puertas a su alrededor".
Comparado con otros enfoques para hacer una computadora cuántica, el sistema de Simmons ya tenía una densidad de compuerta relativamente baja. Sin embargo, la medición convencional aún requería al menos 4 puertas por qubit: 1 para controlarla y 3 para leerla.
Al integrar el sensor de lectura en una de las puertas de control, el equipo de UNSW ha podido colocar esto en solo dos puertas: 1 para control y 1 para lectura.
"No solo nuestro sistema es más compacto, sino que al integrar un circuito superconductor conectado a la puerta, ahora tenemos la sensibilidad para determinar el estado cuántico del qubit al medir si un electrón se mueve entre dos átomos vecinos", afirma el autor principal, Prasanna Pakkiam.
"Y hemos demostrado que podemos hacer esto en tiempo real con solo una medida, un solo disparo, sin la necesidad de repetir el experimento y promediar los resultados".
"Esto representa un gran avance en cómo leemos la información incluida en nuestros qubits", concluye Simmons. "El resultado confirma que la lectura de una sola puerta de qubits ahora está alcanzando la sensibilidad necesaria para realizar la corrección de errores cuántica necesaria para una computadora cuántica escalable".
