"El acoplador de quartón no solo acelera la velocidad a la que podemos leer los qubits, sino que también enriquece la paleta de interacciones disponibles para las operaciones cuánticas", explica Yufeng "Bright" Ye, PhD '24, del MIT.
Investigadores del MIT anunciaron un avance en la computación cuántica en Cambridge, MA, el [Fecha de publicación, asumiendo la fecha actual]. El equipo logró el acoplamiento no lineal luz-materia más fuerte hasta la fecha, allanando el camino para lecturas cuánticas diez veces más rápidas que antes.
Este avance aborda un desafío crítico: la velocidad y la fidelidad de las operaciones cuánticas. La medición de alta velocidad es crucial porque los qubits, los bloques de construcción de las computadoras cuánticas, son propensos a errores y decoherencia.
La innovación del equipo del MIT se centra en el "acoplador de quartón", un diseño de circuito superconductor. Este acoplador genera una interacción no lineal entre los fotones y los átomos artificiales, aumentando la fuerza de las interacciones en diez veces.
Este acoplamiento más fuerte permite operaciones de puerta cuántica y procesos de lectura más rápidos. La lectura cuántica implica hacer brillar fotones de microondas sobre un qubit; el acoplador de quartón amplifica los cambios de frecuencia, lo que permite la medición en nanosegundos.
Los investigadores integraron dos qubits superconductores vinculados a través del acoplador de quartón. Esta configuración fortalece tanto las interacciones fotón-átomo como qubit-qubit, ampliando el alcance de las operaciones cuánticas.
Ye enfatiza que este avance acelera el logro de la tolerancia a fallas, un umbral crítico para desbloquear aplicaciones cuánticas prácticas. Este avance acerca a la comunidad de la computación cuántica a la realización de computadoras cuánticas tolerantes a fallas capaces de un procesamiento confiable a gran escala.
Las implicaciones se extienden más allá de la lectura acelerada, abriendo posibilidades para puertas multi-qubit y la generación de entrelazamiento. Este hito marca un paso convincente hacia la realización de los beneficios de gran alcance de la computación cuántica.
El estudio, publicado en Nature Communications, destaca la colaboración interdisciplinaria entre el MIT, el MIT Lincoln Laboratory y la Universidad de Harvard. Este trabajo promete transformar el potencial teórico en realidad operativa, acelerando el advenimiento de máquinas cuánticas prácticas.