Cuatro músicos tocan en armonía solo si se toman de las manos. En el mundo cuántico, esa cadena la forman cuatro electrones en cuatro puntos cuánticos vecinos, pequeñas trampas para la carga. Esta es la base del cubit SAGE (del inglés «intercambio sin brecha siempre activo en singletes»). A diferencia de los cubits de intercambio convencionales, donde la información se codifica en los estados de tres electrones, aquí toda la construcción se basa en singletes, pares de electrones con espines opuestos. Juntos se comportan como una sola partícula sin momento magnético. Por eso, los campos magnéticos locales creados por los núcleos atómicos del material no pueden estropear el estado cuántico: para un singlete son invisibles, como las interferencias de radio para un teléfono fijo.
Pero el contacto constante tiene un precio. La interacción de intercambio que une a los electrones en cadena funciona de forma continua, está «siempre activa». Es como mantener la puerta abierta: el aislamiento acústico se resiente. En un sistema cuántico, el papel del ruido lo desempeñan las fluctuaciones del campo eléctrico. Estas desplazan ligeramente los niveles de energía en los puntos o cambian la permeabilidad de las barreras entre ellos. Estas perturbaciones se denominan ruido de carga y, para el cubit SAGE, resultan ser el principal enemigo. Los autores modelaron este proceso partiendo del modelo de Hubbard, una descripción matemática de cómo los electrones saltan entre puntos y se repelen entre sí.
Resulta que el tiempo de coherencia, el período durante el cual el cubit conserva información útil, se puede alargar notablemente. Para ello se emplean secuencias de pulsos similares a ecos: el cubit se «sacude» periódicamente, haciendo que el ruido se promedie y se autodestruya. Este método, conocido como desacoplamiento dinámico, recuerda al funcionamiento de la cancelación de ruido en los auriculares, que generan una onda sonora opuesta. En condiciones alcanzables experimentalmente, la vida de un cubit individual aumenta varias veces. Y para las compuertas de dos cubits, donde dos cadenas de electrones deben interactuar, se propone una estrategia simple de reenfoque: la activación lenta de la operación suprime la fuga a estados prohibidos, como un automóvil que acelera suavemente en lugar de arrancar de golpe con las ruedas patinando.
Así, el ingenio convierte un defecto, un canal de comunicación siempre abierto, en una ventaja. La ceguera magnética de los singletes y el intercambio continuo juntos dan un cubit que no necesita ajustes constantes ni protección contra los omnipresentes campos nucleares. Y con un ritmo de pulsos bien elegido, se vuelve casi tan resistente como sus parientes más voluminosos. Algún día, con estos ladrillos se podrá construir un procesador cuántico que no tema ni la cháchara de los núcleos atómicos ni el temblor de los campos eléctricos.
El estado singlete de dos electrones es uno de los pocos ejemplos en la naturaleza donde dos partículas se comportan como una sola entidad con momento magnético nulo. Es como una pareja de bailarines perfectamente equilibrada que gira en direcciones opuestas.
En la novela «La ciudad de las permutaciones» de Greg Egan, las personas escanean su cerebro en computadoras cuánticas para vivir en realidad virtual. Allí, cualquier decoherencia es muerte, por lo que los cubits insensibles a los campos magnéticos podrían ser portadores ideales de la inmortalidad digital.