Ventajas:
1. Procesos de fabricación maduros: El silicio es el material más utilizado en la industria de los semiconductores y sus procesos de fabricación están bien establecidos y son muy refinados. Esto podría permitir potencialmente la integración de dispositivos cuánticos con tecnologías existentes basadas en silicio.
2. Integración con CMOS: Una de las principales ventajas del uso del silicio para la computación cuántica es la posibilidad de integrar dispositivos cuánticos con la tecnología clásica CMOS (Semiconductor de óxido metálico complementario). Esta integración podría permitir el desarrollo de sistemas híbridos cuánticos clásicos y proporcionar un mejor control y lectura de los estados cuánticos.
Desafíos:
1. Defectos materiales y ruido: El silicio, al ser un elemento relativamente abundante, es propenso a sufrir defectos materiales e impurezas que pueden introducir ruido y decoherencia en los sistemas cuánticos. Estas imperfecciones pueden alterar los delicados estados cuánticos y limitar los tiempos de coherencia de los qubits, que son cruciales para realizar operaciones cuánticas confiables.
2. Falta de propiedades intrínsecas de giro: A diferencia de ciertos materiales como el arseniuro de galio (GaAs) o ciertos metales de transición, el silicio carece de fuertes propiedades intrínsecas de espín. Esto significa que es más difícil crear espines en el silicio que puedan servir como qubits. Los qubits de espín suelen ser los preferidos en la computación cuántica debido a sus largos tiempos de coherencia y su robustez frente a ciertos tipos de ruido.
3. Escalabilidad limitada: Si bien el silicio es un material bien establecido, ampliar los dispositivos cuánticos a números de qubits mayores sigue siendo un desafío. La presencia de defectos y la dificultad para controlar los qubits pueden dificultar la escalabilidad de los sistemas cuánticos basados en silicio.
4. Fidelidad de puerta: Lograr operaciones cuánticas de alta fidelidad, como puertas de un solo qubit y puertas entrelazadas de dos qubits, es crucial para la computación cuántica. Los qubits basados en silicio han enfrentado desafíos para lograr fidelidades de puerta comparables a otras plataformas de qubits.
En conclusión, si bien el silicio ofrece ciertas ventajas, también presenta importantes desafíos para la computación cuántica. Las investigaciones en curso y los avances en técnicas de purificación de materiales, ingeniería de defectos y arquitecturas de dispositivos novedosas tienen como objetivo abordar estos desafíos y explorar todo el potencial del silicio para la computación cuántica. A medida que el campo de la computación cuántica continúa evolucionando, también se están investigando otros materiales y plataformas para ampliar los límites del procesamiento de información cuántica.
