Un procesador cuántico se parece a un cruce muy transitado: cuantos más coches, más difícil es que se crucen sin accidentes. En el mundo cuántico, el papel de los coches lo juegan los qubits —los portadores elementales de información que, a diferencia de los bits clásicos, pueden ser 0 y 1 a la vez. Hoy en día, los mejores qubits son superconductores: funcionan a temperaturas más bajas que las del espacio exterior y necesitan estar muy juntos para intercambiar señales. Pero si se amontonan demasiados en un solo chip, empiezan las interferencias y los cálculos se estropean.
La solución es repartir los qubits en distintos módulos, como barrios de una ciudad, y conectarlos con «carreteras» largas. El problema es que los qubits fluxonio, muy apreciados por muchos investigadores (guardan el estado cuántico durante mucho tiempo y ejecutan operaciones con precisión), hasta ahora solo sabían comunicarse dentro de un mismo chip. Los autores del nuevo trabajo han ideado un puente reconfigurable: un elemento especial que une dos fluxonios a más de un centímetro de distancia. Con este puente, una operación cuántica entre módulos tarda menos de 100 nanosegundos y el error no supera una diezmilésima. Es casi tan bueno como si los qubits estuvieran uno al lado del otro.
Este puente abre el camino a ordenadores cuánticos modulares, donde cientos y miles de qubits se reparten en placas separadas, como servidores en un centro de datos. Además, los módulos vecinos apenas se interfieren: el «ruido» de un barrio no llega al otro. En el futuro, esto permitirá construir códigos complejos de corrección de errores cuánticos, que requieren que los qubits se comuniquen no solo con los vecinos más cercanos, sino también con los lejanos. La ciudad cuántica se vuelve más espaciosa y por fin se pueden trazar rutas largas sin atascos.
Los qubits fluxonio deben su nombre al flujo magnético (flux), que juega un papel clave en su funcionamiento. Un fluxonio individual se asemeja a un pequeño anillo con corriente, donde la información se almacena en la dirección de esa corriente.
En la novela de Liu Cixin «El problema de los tres cuerpos», los extraterrestres construyen un ordenador cuántico desplegando protones en estructuras multidimensionales: un enfoque modular con el que sueñan también los ingenieros terrestres.