Avanzado, las computadoras cuánticas tolerantes a fallas pueden estar más cerca de alcanzar de lo que los científicos han proyectado, de acuerdo con los avances recientes informados por los investigadores de Johns Hopkins en un nuevo estudio publicado recientemente en Cartas de revisión física .

Los investigadores se basaron en su estudio anterior sobre la búsqueda de bloques de construcción básicos de materiales llamados superconductores con emparejamiento de tripletes de espín. que se consideraron muy raros. La rara propiedad del emparejamiento de tripletes de espín puede dar lugar a un estado electrónico exótico llamado fermiones de Majorana, que se pueden utilizar como bits cuánticos tolerantes a fallos, una unidad de trabajo básica para posibles computadoras cuánticas que eventualmente pueden reemplazar los prototipos propensos al ruido que están desarrollando Google e IBM.

Un obstáculo importante es la rareza del material superconductor de emparejamiento de tripletes. Para hacer las cosas aún más difíciles, La superconductividad y su mecanismo de emparejamiento subyacente se conocen notoriamente como las pocas propiedades físicas que no se pueden calcular o predecir. La búsqueda de material debe llevarse a cabo en gran parte de una manera meticulosa de prueba y error, desatendido por ninguna orientación teórica.

El nuevo hallazgo se centra en un tipo particular de cristal, un superconductor nocentrosimétrico. A diferencia de los materiales cristalinos más comunes que demuestran simetría de inversión, es decir, una estructura cristalina que es indistinguible con su imagen de inversión, esta clase especial de materiales rompe la simetría de inversión, exhibiendo una imagen de inversión distintiva de sí misma. Se predice que esta baja simetría indicará la presencia del emparejamiento de tripletes de espín, que de otro modo sería esquivo. Estos materiales "humildes" comprenden una rica mina potencial de materiales de construcción de computadoras cuánticas. Sin embargo, Ha faltado evidencia decisiva del apareamiento de tripletes de espín en estos cristales.

Usando un nuevo método experimental, los investigadores de Hopkins examinaron un prototipo de este superconductor, α-BiPd. Su experimento encontró la presencia de la cuantificación de medio entero altamente inusual del flujo magnético en anillos policristalinos de α-BiPd, que comprende una prueba contundente del emparejamiento de tripletes de espín.

Este nuevo hallazgo pinta un futuro prometedor y alentador cuando surgen más materiales de bloques de construcción a partir de materiales con baja simetría. La cartera de materiales enriquecidos podría acelerar el desarrollo de computadoras cuánticas tolerantes a fallas, y en un futuro lejano, marcar el comienzo de la computación cuántica de propósito general que podría llegar a la gente común.