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Dieciocho diminutas celdas se alinean en dos filas sobre un trozo de germanio. Cada celda es un punto cuántico, una trampa para un solo electrón cuyo espín actúa como cúbit. Antes, estos sistemas solo podían ensamblarse de a pocos; aquí, en cambio, tenemos una rejilla completa que funciona como un conjunto unificado.

Controlar dieciocho partículas a la vez es como dirigir una orquesta donde cada músico toca su parte pero solo escucha al director. Los científicos aplicaron una arquitectura modular: el procesador está formado por bloques idénticos de dos cúbits que pueden añadirse como vagones de tren. Esto permitió inicializar, controlar y leer todos los cúbits simultáneamente, logrando una precisión de operaciones superior al 99,8%.

Al final del experimento, los autores vincularon tres cúbits vecinos en un estado especial: el entrelazamiento de Greenberger–Horne–Zeilinger. Es como tres monedas que siempre caen del mismo lado, incluso si se lanzan en habitaciones distintas. Esta conexión es la base de la computación cuántica y de la protección de la información.

El chip de germanio con dieciocho cúbits no es un récord en número, pero sí un paso importante hacia la escalabilidad. El esquema modular permite añadir nuevas filas sin perder el control, como piezas de construcción. Si la precisión se mantiene, en unos años aparecerán procesadores con cientos de cúbits capaces de descifrar los cifrados actuales o simular nuevos materiales.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.01063

Utility-scale quantum computing requires the integration and operation of a large-scale qubit register. Semiconductor spin qubits are a primary candidate for this, due to the prospects of building integrated hybrid quantum-classical architectures. However, scaling spin-qubit systems while preserving performance and control has remained a challenge. Here, we demonstrate the operation of an 18-qubit array in germanium based on an extendable 2xN architecture. We achieve simultaneous initialization, control, and readout across the entire array, enabled by parallel operation of modular unit cells. Across the array, we achieve average and median single-qubit gate fidelities of 99.8% and 99.9%, respectively. Finally, we characterize the nearest-neighbor exchange couplings throughout the device and implement high-quality controlled-Z gates to generate a three-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state. These results demonstrate that spin-qubit arrays can be scaled while maintaining high-fidelity operation and establish a modular, extendable architecture for planar semiconductor quantum processors.