Avanzar en la investigación cuántica en Europa
El proyecto SPINUS(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, se puso en marcha en 2024 para crear plataformas experimentales tanto de simulación cuántica como de computación cuántica. Su objetivo es desarrollar un simulador cuántico con más de cincuenta cúbits y un ordenador cuántico con más de diez cúbits, y proseguir sus esfuerzos tras el proyecto para ampliarlos a más de mil cúbits y cien cúbits, respectivamente. Un año después de su presentación, en febrero de 2025, SPINUS celebró una reunión anual en Trento (Italia) para evaluar los avances hacia estas metas y alinear los objetivos estratégicos de las futuras fases del proyecto. Aunque la investigación cuántica avanza rápidamente, las limitaciones de las arquitecturas actuales dificultan que los simuladores y ordenadores cuánticos superen a los métodos clásicos que se utilizan hoy. En SPINUS se aborda este problema utilizando materiales de diamante y carburo de silicio (SiC) para desarrollar «hardware» escalable de simulación y cálculo cuántico en estado sólido basado en redes de espín nuclear y cúbits de espín electrónico entrelazados mediante interacciones dipolo-dipolo. Estos simuladores y procesadores funcionarán a temperatura ambiente o casi, lo que eliminará la necesidad de las complejas infraestructuras de refrigeración. Esto facilitará la adopción generalizada de la tecnología en una gama más amplia de mercados y aplicaciones.
Doce meses de logros
Entre los avances presentados en la reunión cabe destacar los logrados en materia de control y lectura del espín por los socios alemanes del proyecto, el Forschungszentrum Jülich, la Universidad de Ulm y la Universidad de Stuttgart. Como se informa en un comunicado de prensa de «EurekAlert!»(se abrirá en una nueva ventana), los equipos de investigación aplicaron con éxito compuertas de fase controlada entre dos centros de color de vacante de nitrógeno, así como la polarización de espín de nitrógeno, utilizando técnicas PulsePol. La Universidad Linköping de Suecia, socia de SPINUS, también informó de avances en la síntesis de materiales, con la creación de capas de SiC de alta calidad e isotópicamente puras con una gran suavidad superficial, y estructuras sándwich de diamante con finas capas controladas isotópicamente. Investigadores de las universidades de Stuttgart y Ulm y del socio neerlandés del proyecto, la Universidad Tecnológica de Delft, aplicaron con éxito secuencias de control óptimas para inicializar y programar sus simuladores cuánticos, logrando avances significativos en el control y la medición de grandes redes de espín nuclear de más de cuarenta espines. También demostraron las transiciones de fase disipativas mediante sus simuladores cuánticos. Los equipos de Delft, Stuttgart, Ulm y la Universidad belga de Hasselt también introdujeron mejoras en los ordenadores cuánticos basados en centros de color. Los investigadores desarrollaron compuertas de entrelazado por radiofrecuencia desacopladas dinámicamente y demostraron compuertas de dos cúbits de alta fidelidad en registros cuánticos de hasta siete cúbits. Diferentes socios del proyecto SPINUS han logrado avances nuevos en técnicas de lectura eléctrica, métodos de simulación clásica y algoritmos cuánticos. El consorcio de SPINUS (Spin based quantum computer and simulator (SPINUS)) tiene previsto profundizar en su compromiso con las iniciativas cuánticas europeas para impulsar la investigación a escala internacional. También tiene previsto explorar el potencial de integración de líneas piloto cuánticas en la Empresa Común Chips(se abrirá en una nueva ventana). Martin Koppenhoefer, coordinador del proyecto en la Sociedad Fraunhofer (Alemania), comenta: «La investigación europea sobre tecnologías cuánticas es de categoría mundial y puede participar en la carrera mundial para desarrollar ordenadores cuánticos a gran escala y demostrar la ventaja cuántica. Dentro de SPINUS, combinamos y aprovechamos los puntos fuertes individuales de nuestras instituciones asociadas para hacer avanzar las tecnologías cuánticas de estado sólido». Para más información, consulte: Página web del proyecto SPINUS(se abrirá en una nueva ventana)
