Afinar un piano es un asunto delicado. Golpeas una cuerda y las vecinas responden. Algo parecido le ocurre a un chip de silicio con defectos en el cristal, que los físicos preparan para la computación cuántica.
En el cristal de carburo de silicio (SiC) hay puntos especiales: las vacantes de silicio. Allí, un electrón se comporta como un diminuto imán con cuatro estados. En lugar del bit habitual (0 o 1), este sistema almacena más información: es un qudit. Pero controlarlo es más complicado: un pulso de radio corto, dirigido a una transición, roza ligeramente otras. Se produce una interferencia cruzada, como si el pianista quisiera tocar una nota y el instrumento añadiera un par más.
Los autores del trabajo actuaron como al golpear una pared para localizar un punto: enviaban una secuencia de pulsos y observaban cómo respondía el sistema. En el espectro de respuesta aparecieron seis líneas extra, tantas como pares de niveles que el pulso roza accidentalmente. Cada línea corresponde a la diferencia de energía entre dos estados del qudit. Los científicos dedujeron fórmulas que predicen la intensidad de cada interferencia.
La simulación numérica coincidió con el experimento sin ajustar las frecuencias. Esto significa que las interferencias no solo se pueden suprimir, sino también aprovechar: por ejemplo, para calibrar los pulsos durante el funcionamiento del dispositivo.
Ahora los ingenieros tienen un mapa de las transiciones parásitas. Conociéndolo, se pueden ajustar los pulsos para que no toquen las cuerdas extra del piano cuántico, o, por el contrario, sacarles partido.
En un qudit de vacante de silicio hay cuatro estados, por lo que un solo elemento reemplaza a dos cúbits convencionales.