Un ordenador cuántico es como una orquesta en la que cada músico debe entrar exactamente a tiempo. El más mínimo susurro en la sala desconcierta al violinista y la melodía se desmorona. En los chips de silicio, el papel de esos susurros lo desempeña el ruido eléctrico: fluctuaciones aleatorias de la carga dentro del material. Hacen que los bits cuánticos se equivoquen. Los ingenieros decidieron averiguar cómo se relaciona la estructura del propio chip con ese ruido.
Montaron varias versiones de obleas de silicio. Sobre el silicio depositaron una fina capa de aislante: óxido de aluminio u óxido de hafnio. La capa de aluminio se pulverizó a diferentes temperaturas: la pulverización en caliente hizo el material notablemente más puro. Los electrones se movían con más libertad, como patinadores sobre hielo recién regado. En cambio, la elección del oxidante durante la pulverización apenas influyó en el resultado.
Después, en cada chip crearon un punto cuántico: una trampa diminuta donde el electrón se sienta como una canica en un hoyo. Y midieron cuánto tiembla la carga en ese hoyo. Se reveló una clara tendencia: cuanto mejor corrían los electrones por el material, menos temblaba la carga en el punto. Los peores resultaron ser los dispositivos con compuerta de aleación de titanio y paladio: baja movilidad y alto ruido. El mejor fue el chip con compuerta de silicio policristalino, fabricado en una fábrica estándar de microelectrónica. Su ruido era el más bajo.
Esta es una buena noticia: para los ordenadores cuánticos de silicio no se necesitan materiales exóticos. Basta con elegir con cuidado capas ya conocidas por la industria. Entonces la orquesta de bits cuánticos tocará más limpia y los errores serán menos frecuentes.
El punto cuántico es tan pequeño que en él cabe un solo electrón. Su carga es tan débil que su temblor es comparable al ruido de un solo ion que pasa cerca.
En la serie «Devs», el ordenador cuántico funciona en el sótano de una oficina y su principal problema no es el ruido, sino la incomprensión de la gente. La realidad es más prosaica: los ingenieros luchan contra el temblor de la carga en trampas diminutas.