Frigorífico de bolsillo para circuitos cuánticos ✛
Un laboratorio cuántico se parece a una cocina donde el cocinero espera un día entero a que se enfríe la placa. Los cúbits superconductores solo funcionan a temperaturas de centésimas de kelvin, y cada ciclo de “enfriar, medir, calentar” se come una jornada. Un grupo de ingenieros ha construido un frigorífico del tamaño de un melón y 3 kg de masa que hace el trabajo en dos horas.
El secreto de la velocidad son tres circuitos de enfriamiento. El circuito de helio convencional lleva el sistema a 4 kelvin en 15 minutos, y el circuito de dilución de helio-3 en helio-4 baja la temperatura hasta 70 milikelvin. En esta plataforma se probó un chip con dos cúbits de fluxonio conectados por un resonador de microondas.
Las mediciones mostraron que los tiempos de vida de los cúbits son 1,81 y 2,35 microsegundos, y el tiempo de coherencia con eco es de unos 0,7 microsegundos. Estas cifras son típicas para fluxonios a esa temperatura, pero antes se obtenían en instalaciones voluminosas en un día. Ahora el ciclo de retroalimentación con la fabricación se reduce veinte veces.
El frigorífico de bolsillo no solo acelera la rutina. Abre la puerta a fábricas cuánticas modulares: varios criostatos de este tipo pueden trabajar en paralelo, procesando muestras como cajeros en un supermercado. Y si uno se estropea, la cadena no se detiene.
La masa del criostato es de solo 3 kg, como un melón pequeño, y su diámetro de 100 mm permite colocarlo en el orificio de acceso de un imán potente.
La idea de sistemas criogénicos modulares conectados por canales cuánticos resuena con el concepto de computadora cuántica distribuida de la novela 'Anatema' de Neal Stephenson.