Con sus propiedades superiores, los qubits topológicos podrían ayudar a lograr un gran avance en el desarrollo de una computadora cuántica diseñada para aplicaciones universales. Hasta ahora, nadie ha logrado demostrar sin ambigüedades un bit cuántico, o qubit para abreviar, de este tipo en un laboratorio. Sin embargo, los científicos de Forschungszentrum Jülich ahora han recorrido un camino para hacer que esto sea una realidad. Por primera vez lograron integrar un aislador topológico en un qubit superconductor convencional. Justo a tiempo para el "Día Mundial de la Cuántica" el 14 de abril, su novedoso qubit híbrido apareció en la portada del último número de la revista Nano Letters .

Las computadoras cuánticas son consideradas como las computadoras del futuro. Usando efectos cuánticos, prometen ofrecer soluciones para problemas altamente complejos que no pueden ser procesados ​​por computadoras convencionales en un marco de tiempo realista. Sin embargo, el uso generalizado de tales computadoras aún está lejos. Las computadoras cuánticas actuales generalmente contienen solo una pequeña cantidad de qubits. El principal problema es que son muy propensos a errores. Cuanto más grande es el sistema, más difícil es aislarlo completamente de su entorno.

Por lo tanto, muchas esperanzas están puestas en un nuevo tipo de bit cuántico:el qubit topológico. Este enfoque está siendo perseguido por varios grupos de investigación, así como por empresas como Microsoft. Este tipo de qubit exhibe la característica especial de que está topológicamente protegido; la estructura geométrica particular de los superconductores, así como sus propiedades materiales electrónicas especiales, aseguran que se retenga la información cuántica. Por lo tanto, los qubits topológicos se consideran particularmente robustos y en gran parte inmunes a fuentes externas de decoherencia. También parecen permitir tiempos de conmutación rápidos comparables a los logrados por los qubits superconductores convencionales utilizados por Google e IBM en los procesadores cuánticos actuales.

Sin embargo, aún no está claro si alguna vez lograremos producir qubits topológicos. Esto se debe a que aún falta una base material adecuada para generar experimentalmente las cuasipartículas especiales requeridas para esto sin duda alguna. Estas cuasipartículas también se conocen como estados de Majorana. Hasta ahora, solo podían demostrarse sin ambigüedades en teoría, pero no en experimentos. Los qubits híbridos, tal como los ha construido ahora por primera vez el grupo de investigación dirigido por el Dr. Peter Schüffelgen en el Instituto Peter Grünberg (PGI-9) de Forschungszentrum Jülich, ahora abren nuevas posibilidades en esta área. Ya contienen materiales topológicos en puntos cruciales. Por lo tanto, este nuevo tipo de qubit híbrido proporciona a los investigadores una nueva plataforma experimental para probar el comportamiento de los materiales topológicos en circuitos cuánticos de alta sensibilidad. + Explora más

Medición directa de propiedades eléctricas en aisladores topológicos ultrafinos