Investigadores del MIT descubren una nueva forma de materia: comienza la carrera para crear el ordenador cuántico más potente del mundo
El MIT plantea un enfoque revolucionario para la computación cuántica, alones no abelianos. Unas partículas exóticas que podrían resolver los mayores retos del sector: ordenadores cuánticos más fiables y versátiles.
La carrera por desarrollar un ordenador cuántico completamente funcional ha llevado a numerosos avances y descubrimientos. Sin embargo, el camino no es único, ya que existen diferentes tecnologías de cúbits que compiten para convertirse en el estándar definitivo.
IBM, Google o Intel han apostado fuerte por cúbits superconductores, mientras que otros investigadores exploran alternativas como los cúbits basados en trampas de iones. Ahora, el MIT propone una opción completamente distinta y prometedora, alones no abelianos, una forma exótica de materia cuántica, según su artículo publicado en Physical Review Letters.
Este avance parte de investigaciones recientes que sugieren la posibilidad de que los electrones puedan fraccionar su carga eléctrica y formar cuasipartículas sin necesidad de un campo magnético, un enfoque radicalmente nuevo.
Si esta teoría se valida, no solo se ampliarán las capacidades de los cúbits, sino que se abrirá un camino para crear ordenadores cuánticos más fiables y versátiles, reduciendo la complejidad y los errores que caracterizan a las tecnologías actuales.
El descubrimiento del MIT: alones no abelianos
La computación cuántica promete resolver problemas complejos para los ordenadores tradicionales, pero lograrlo implica superar desafíos técnicos significativos. Actualmente, los cúbits superconductores dominan el campo debido a su facilidad de fabricación y su escalabilidad.
Sin embargo, requieren temperaturas extremadamente bajas (-273 °C) para funcionar, lo que complica su implementación masiva y genera un entorno propenso a errores.
Por otro lado, las trampas de iones, una alternativa más robusta, son menos susceptibles a fallos, pero su escalabilidad es limitada. En ambos casos, los desafíos de estabilidad y precisión hacen evidente que se necesita una solución nueva y diferente para dar el salto definitivo hacia un ordenador cuántico funcional.
Los investigadores del MIT, liderados por Liang Fu, han centrado su atención en los alones no abelianos, unas partículas cuánticas teóricas que podrían cambiar las reglas del juego. Estas partículas tienen la capacidad única de “recordar” sus trayectorias en el espacio-tiempo, una propiedad que las hace ideales para la computación cuántica.
El descubrimiento inicial fue en 2023, y demostró que los electrones pueden dividir su carga eléctrica en condiciones específicas. Los físicos del MIT fueron más allá y predijeron la existencia de una variante no abeliana de estas partículas, que podría ser utilizada para construir cúbits más robustos y fiables.
Según el profesor Fu, “Los alones no abelianos tienen la sorprendente capacidad de recordar sus trayectorias en el continuo espacio-tiempo. Y este efecto memoria puede ser útil para la computación cuántica”.
Por otro lado, Ryan Wilkinson, otro miembro del equipo, añade: “Si esta predicción se confirma experimentalmente, podría permitirnos construir ordenadores cuánticos más fiables y capaces de ejecutar un abanico más amplio de tareas”.
También apunta que, “los teóricos ya han ideado formas de aprovechar los estados no abelianos como cúbits funcionales y de manipular las excitaciones de estos estados para habilitar una computación cuántica robusta”.
Aunque el MIT está en una fase teórica, los próximos pasos incluyen la validación experimental de su modelo y la exploración de cómo estas partículas pueden integrarse en sistemas cuánticos.
Si tienen éxito, esta tecnología podría resolver uno de los mayores obstáculos de la computación cuántica actual: su fragilidad frente a perturbaciones externas.