Un paso más cerca de los ordenadores cuánticos
Los ordenadores cuánticos, que usan fenómenos mecánico-cuánticos para procesar datos, pueden suponer un paso de gigante en la potencia y la velocidad de los ordenadores, pero este campo está todavía dando sus primeros pasos. Una de las tecnologías más prometedoras para desarrollar un ordenador cuántico es la que se extrae del uso de iones atrapados, esto es, partículas atómicas cargadas que pueden confinarse y suspenderse en el espacio libre mediante campos electromagnéticos. Los qubits, o unidades de información cuántica, se almacenan en estados electrónicos estables de cada ión, y la información cuántica se puede procesar y transferir mediante el movimiento colectivo y cuantizado de los iones en la trampa. El proyecto QOSC2007, financiado por la Unión Europea, tenía como objetivo desarrollar nuevas formas de acoplar iones atrapados y transferir información cuántica entre ellos. El proyecto se dedicó al desarrollo de un bus cuántico de estado sólido para iones atrapados que fuese capaz de acoplar los estados de movimiento de iones atrapados distantes. Esta aproximación tiene una gran importancia tecnológica y fundamental, y podría servir para ampliar el alcance de la computación cuántica por atrapamiento de iones. La tecnología actual de miniaturización de trampas de iones se ve limitada por dos restricciones principales: el ruido excesivo en el campo eléctrico que se origina en los electrodos de la trampa y la carga electrostática de las trampas. Una forma de reducir el ruido electrónico pasa por hacer funcionar la trampa a temperaturas criogénicas. QOSC2007 utilizó un ión único atrapado, tanto como sensor de ruido sumamente sensible como en calidad de sensor móvil de campo electrostático, a fin de abordar estos dos desafíos. El equipo estableció una posible conexión entre el ruido del campo eléctrico y la contaminación superficial de los electrodos de la trampa, lo cual permite pensar en la posibilidad de usas herramientas de limpieza superficial y caracterización, combinando para ello los recursos estándar del físico atómico y el científico especializado en superficies. Los investigadores implicados en QOSC2007 también desarrollaron un proceso de fabricación de trampas de iones que reduce el tamaño de dichas trampas, lo cual permite impulsar su velocidad, y además se lleva a cabo en un entorno de sala blanca.
