Una computadora cuántica se parece a una orquesta: cada músico lleva su parte, pero el más mínimo ruido en la sala puede descomponer al conjunto. Las partículas que almacenan información pierden fácilmente la cohesión por golpes térmicos o campos magnéticos errantes. Los autores del nuevo trabajo proponen envolver a los 'músicos' en un capullo protector: usar una simetría que apaga las perturbaciones externas sin tocar la 'melodía' en sí, es decir, el movimiento relativo de las partículas.
La base es el teorema de Kohn. Si varias partículas están confinadas en un pozo parabólico (que recuerda a un cuenco con bordes que se elevan suavemente), su movimiento colectivo permanece inmune a muchas perturbaciones. A este conjunto se le añade el control con luz retorcida: haces que llevan momento angular orbital, como una peonza giratoria. Esta luz no solo empuja a las partículas, sino que retuerce su estado, escribiendo información. Para enfocar la luz a la escala necesaria se usan metamateriales, por ejemplo, plasmónica basada en semimetales de Weyl. Funciona como una antena hipersensible.
La nueva arquitectura no está atada a una plataforma específica. Átomos fríos, iones en trampas, puntos cuánticos en semiconductores: en cualquier lugar donde las partículas se mantengan mediante un potencial parabólico, se puede aplicar esta receta. La ganancia práctica está en la estabilidad: menos errores, mayor tiempo de vida de los qubits, y un escalado más sencillo.
Esa misma orquesta ahora toca en una sala insonorizada. El director, la luz retorcida, agita la batuta y los músicos interpretan una compleja sinfonía sin oír el estruendo del exterior.
El teorema de Kohn fue demostrado en 1961 para electrones en un campo magnético y durante mucho tiempo fue una elegante curiosidad teórica hasta que encontró aplicación en la computación cuántica.
En la novela de Greg Egan 'La ciudad de las permutaciones', los estados cuánticos se protegen de la decoherencia mediante propiedades topológicas del espacio; la idea resuena con la protección por simetría de los qubits.