Una computadora cuántica se parece a una orquesta en la que cada músico toca un instrumento invisible. En lugar de violines y trompetas, hay cúbits: partículas frágiles a las que basta un mínimo calor o ruido para sacarlas del compás. Para que una orquesta de millones de estos músicos suene afinada, el director no debe estar en una sala cálida, sino justo en el frío, junto a ellos.
Hoy en día, la electrónica de control se encuentra fuera del criostato, el refrigerador especial donde viven los cúbits. Las señales viajan por cables, pero cada centímetro extra de cable añade retraso y ruido, como si el director moviera la batuta a través de un largo pasillo. Para una docena de cúbits esto es tolerable, pero para miles ya no lo es. La solución es trasladar los controladores al mismo frío donde trabaja el procesador. Esta electrónica criogénica debe ser eficiente: no puede calentar los cúbits ni siquiera una milésima de grado.
Los distintos tipos de cúbits —superconductores, de espín, de átomos fríos— imponen sus propios requisitos. Unos necesitan pulsos ultrarápidos; otros, voltajes constantes de altísima precisión. Los ingenieros exploran varias opciones: desde chips especiales fabricados a imagen de los transistores convencionales hasta circuitos digitales en un solo cristal que caben junto al cúbit. Lo más difícil es combinar el bajo consumo de energía con la alta velocidad, porque en el frío profundo los semiconductores se comportan de manera distinta que a temperatura ambiente.
Si los ingenieros lo logran, la electrónica criogénica se convertirá en ese director capaz de guiar una orquesta de millones de cúbits. Entonces las computadoras cuánticas abordarán tareas imposibles para las máquinas clásicas: desde buscar nuevos medicamentos hasta descifrar los procesos moleculares más complejos. Y todo ello gracias a circuitos que funcionan en el frío, donde incluso el aire se convierte en hielo.
A la temperatura del helio líquido (–269 °C), muchos metales se vuelven superconductores y pierden su resistencia eléctrica, lo que ayuda a crear circuitos ultrarrápidos y eficientes para controlar los cúbits.