Investigadores de la Universidad de Innsbruck han presentado una innovadora arquitectura que promete mejorar el control cuántico de los resonadores de microondas, un componente clave en el desarrollo de computadoras cuánticas más robustas y eficientes. Este avance, publicado recientemente en PRX Quantum, se centra en cómo el qubit de fluxonium puede ser acoplado y desacoplado selectivamente con un resonador de microondas sin necesidad de componentes adicionales, lo que podría extender significativamente los tiempos de almacenamiento de información cuántica.
Los resonadores de microondas son considerados elementos prometedores en la construcción de ordenadores cuánticos, ya que permiten almacenar información cuántica en estados más complejos. Esta capacidad facilita la corrección de errores y permite tiempos de almacenamiento mucho más prolongados. Gerhard Kirchmair, del Departamento de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck y del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia Austríaca de Ciencias, explica que hasta ahora, el tiempo de almacenamiento de la información cuántica en estos resonadores ha estado limitado por interacciones indeseadas con los qubits superconductores que los controlan.
Tradicionalmente, los resonadores de microondas han sido controlados mediante qubits transmon, que son los más usados en la superconductividad. Los qubits de fluxonium, al igual que los transmon, están compuestos por un capacitor y una unión de Josephson, pero además incluyen un inductor que aísla los qubits del entorno, lo que asegura propiedades únicas y mejoradas.
Mejoras en el control cuántico
Los investigadores han demostrado que, al utilizar el qubit de fluxonium, es posible controlar su interacción con el resonador de microondas de manera más efectiva. Esta técnica permite activar y desactivar la interacción entre ambos componentes mediante campos magnéticos. De este modo, se elimina la principal fuente de ruido indeseado que generaban los sistemas auxiliares necesarios hasta ahora.
Kirchmair subraya que esta mejora en el control y la duración de los estados cuánticos podría hacer que las futuras computadoras cuánticas con resonadores de microondas sean más potentes y fiables. Este avance no solo representa un paso adelante en la investigación cuántica, sino que también plantea nuevas perspectivas para la implementación práctica de esta tecnología en el ámbito de la computación avanzada.
Más información: D.G. Atanasova et al, In Situ Tunable Interaction with an Invertible Sign between a Fluxonium and a Post Cavity, PRX Quantum (2025). DOI: 10.1103/PRXQuantum.6.020318
Proporcionado por la Universidad de Innsbruck
