Los prototipos de ordenadores cuánticos que fabrican actualmente IBM, Honeywell o Google, entre otras compañías, son unos prodigios de la ingeniería. Sin embargo, tienen defectos, lo que actualmente limita mucho el abanico de aplicaciones en las que es posible utilizarlos. El más importante de todos ellos es que cometen errores y todavía no son capaces de corregirlos con eficacia. Los científicos están trabajando en la puesta a punto de sistemas avanzados de corrección de errores, y si logran su propósito llegarán los ordenadores cuánticos universales capaces de enfrentarse a un abanico amplio de problemas.
El talón de Aquiles de las máquinas cuánticas actuales es la extrema fragilidad de sus cúbits. Y es que son muy sensibles a las perturbaciones procedentes del entorno. Su interacción con el espacio que los rodea puede provocar que la información cuántica se pierda o se vea alterada, lo que les impide entregarnos un resultado correcto. Este fenómeno se conoce como decoherencia cuántica y tiene la capacidad de degradar los estados cuánticos que es necesario proteger para poder llevar a cabo operaciones con los cúbits.
Actualmente los investigadores están haciendo un esfuerzo enorme que persigue diseñar estrategias eficaces a la hora de aislar los cúbits del entorno. Sin embargo, también se están esforzando para poner a punto cúbits menos frágiles, y, por tanto, menos sensibles al ruido. Este es el plan en el que están trabajando varios científicos de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia. Y es que han elaborado un sistema cuántico completamente nuevo diseñado para proteger la información cuántica y minimizar la injerencia del entorno. Su propósito es, ni más ni menos, allanar el camino a los ordenadores cuánticos universales o de gran escala.
Menos decoherencia conlleva ordenadores cuánticos más robustos y de más calidad
Los expertos en computación cuántica sostienen que los ordenadores cuánticos que tendrán la capacidad de corregir sus propios errores se podrán emplear para diseñar materiales exóticos, y probablemente también para elaborar nuevos fármacos y en problemas industriales de optimización, entre otras tareas. Estas son algunas de las aplicaciones que podrían poner en nuestras manos los cúbits implementados con superátomos gigantes que propone el equipo de la Universidad Tecnológica de Chalmers liderado por el profesor de física cuántica aplicada Anton Frisk Kockum.