Un ordenador cuántico se acelera mil veces ✎ exprés

Original: "Rapid high-temperature initialisation and readout of spins in silicon with 10 THz photons"
arXiv:2601.21880 · 2026-01-29 · CC BY-NC-ND 4.0 · análisis propio · 2 min
La luz del infrarrojo lejano prepara los qubits en fracciones de nanosegundo.

Un ordenador cuántico se parece a una orquesta que antes de cada pieza debe afinar sus instrumentos. La afinación lleva tiempo y exige silencio —en nuestro caso, frío profundo. Para los chips de silicio con átomos de boro, esa afinación suele hacerse con microondas, lentamente y solo a temperaturas inferiores a 2 kelvin (menos 271 grados Celsius).

Un grupo de investigadores propuso otra herramienta: destellos cortos de luz con una frecuencia de unos 10 terahercios. Es el rango del infrarrojo lejano, invisible al ojo, pero capaz de sacudir bruscamente la capa electrónica del átomo de boro. Un pulso de luz de 9 picosegundos (billonésimas de segundo) lleva el átomo al estado de espín deseado, como un chasquido de dedos que hace girar una peonza en la dirección indicada. Un segundo pulso lee el resultado, comprobando hacia dónde apunta el espín.

El boro en el silicio es la impureza más común, como las pasas en un bizcocho. Pero precisamente sus átomos pueden convertirse en los caballos de batalla de la computación cuántica.

El experimento demostró que, a una temperatura de 3 kelvin, donde la técnica habitual de microondas ya no da abasto, los pulsos de luz preparan el 99% de los espines en 250 picosegundos. Esto es más de mil veces más rápido que los métodos anteriores. Una afinación rápida significa que el ordenador cuántico podrá realizar más operaciones en el mismo tiempo y depender menos de costosos refrigeradores.

Así, la luz del extremo infrarrojo lejano del espectro se convierte en el director de la orquesta cuántica. No solo acelera la afinación, sino que también permite tocar a una temperatura ligeramente más alta, donde antes reinaba el caos. Quizás sean los pulsos de terahercios los que ayuden a los chips cuánticos a salir de los laboratorios al mundo real.

La radiación de terahercios se encuentra entre las microondas y la luz infrarroja. Atraviesa la ropa, el papel y el plástico, pero no el metal, por eso se usa en los escáneres de seguridad de los aeropuertos.

En la serie «Star Trek», los ordenadores cuánticos de la nave «Enterprise» funcionan a temperatura ambiente, sin voluminosos criostatos. La afinación de qubits con terahercios acerca esa fantasía a la realidad.

Científicos
Erwin SchrödingerHugh Everett IIIDavid DeutschJohn Stewart BellLouis de BroglieLov Grover
Conceptos
medición criogénica de microondas temperatura del nitrógeno líquido temperatura del helio líquido sustrato de silicio criostato pulso de microondas tecnología de computación cuántica enfriamiento milikelvin sobreenfriamiento chip de silicio qubits semiconductores chip cuántico qubit de estado sólido calentamiento de plasma estado excitado manipulación de espín individual escalado polarización de espín