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Un equipo de Princeton ha informado de que su nuevo qubit dura más de 1 milisegundo, tres veces más que el mejor registrado hasta ahora en un entorno de laboratorio y casi quince veces más que el estándar industrial para procesadores a gran escala. Crédito: Universidad de Princeton; Oficina de Comunicaciones; Matt Raspanti (2025) |
Un grupo de investigadores de Princeton University acaba de lograr algo que redefine el futuro de la computación cuántica: crearon un nuevo qubit que dura más de un milisegundo. Puede parecer poco, pero en este campo es una eternidad. De hecho, este tiempo es tres veces mayor que el récord anterior en laboratorio y casi quince veces superior a los procesadores cuánticos comerciales actuales.
Según los autores, el avance se logró con una arquitectura muy parecida a la que ya utilizan gigantes como Google e IBM, lo que significa que el diseño podría integrarse fácilmente en sus procesadores actuales sin grandes modificaciones.
“El verdadero obstáculo que impide que tengamos computadoras cuánticas útiles hoy en día es que la información en un qubit simplemente no dura lo suficiente”, explicó Andrew Houck, decano de ingeniería de Princeton y líder del centro nacional de investigación cuántica. “Esto representa el siguiente gran salto adelante.”
Para comprobarlo, el equipo construyó un chip cuántico totalmente funcional basado en este nuevo diseño, validando su rendimiento y superando una de las principales barreras para lograr una corrección de errores eficiente y una escalabilidad real en los sistemas industriales.
Houck subrayó que si se reemplazaran los componentes actuales de Google por los de Princeton, el procesador “funcionaría mil veces mejor”. Además, el efecto positivo del nuevo qubit crece exponencialmente con el tamaño del sistema: cuantos más qubits se agreguen, mayores serán los beneficios.
El avance fue posible gracias a una estrategia de doble enfoque. En primer lugar, los científicos utilizaron tantalio, un metal que ayuda a los circuitos frágiles a conservar energía. Luego reemplazaron el tradicional sustrato de zafiro por silicio de alta calidad, el mismo material estándar de la industria informática. Esta combinación no fue fácil: el equipo tuvo que superar complejos desafíos técnicos para lograr que el tantalio creciera directamente sobre el silicio, pero el resultado desbloqueó todo su potencial.
En la actualidad, los ordenadores cuánticos prometen resolver problemas imposibles para la computación clásica, pero su desarrollo sigue en una etapa temprana. El talón de Aquiles ha sido siempre el mismo: los qubits pierden coherencia antes de que el sistema complete cálculos útiles. Extender esa vida útil, o tiempo de coherencia, es crucial para que las máquinas cuánticas realicen operaciones complejas de forma estable.
Este nuevo qubit representa el mayor avance en tiempo de coherencia en más de una década, según el comunicado de Princeton. Y lo mejor: el equipo no tuvo que rediseñar toda la arquitectura, solo mejorar la calidad de los materiales.
El proyecto se centra en un tipo de circuito llamado transmon qubit, utilizado también por Google e IBM. Estos circuitos superconductores operan a temperaturas extremadamente bajas y destacan por su tolerancia al ruido externo y su compatibilidad con las tecnologías electrónicas actuales. Sin embargo, mejorar su tiempo de coherencia ha sido un reto persistente: incluso Google reconoció recientemente que su mayor limitación estaba en la calidad del material de los qubits.
La diferencia de Princeton está precisamente ahí. Los investigadores lograron mejoras drásticas en los materiales sin alterar la estructura fundamental del qubit, lo que les permitió conservar las puertas cuánticas de control estándar. En palabras del equipo: “Demostramos compuertas de un solo qubit con una fidelidad del 99,994%”.
Además, el sistema de tantalio sobre silicio utiliza una pila de materiales sencilla que puede fabricarse a escala de oblea, abriendo el camino hacia procesadores cuánticos de gran tamaño y producción industrial.
Este avance no solo prolonga la vida de los qubits, sino que también envía un mensaje claro: la computación cuántica está dejando atrás la etapa experimental y acercándose, por fin, a la era de la utilidad práctica. Y todo comenzó con un pequeño chip que logró algo que nadie había conseguido en diez años: hacer que un qubit viva lo suficiente para cambiarlo todo.
Fuentes, créditos y referencias: