Las computadoras cuánticas atraen mucha atención por su capacidad para abordar problemas complejos en campos como la física y la química, siendo su núcleo el uso de una gran cantidad de cúbits. A diferencia de los bits clásicos, los cúbits poseen la propiedad de superposición, pudiendo existir simultáneamente en dos estados. Esta característica otorga a las computadoras cuánticas una ventaja al realizar cálculos complejos, pero también revela la fragilidad de los cúbits. Para compensar este defecto, los investigadores se esfuerzan por construir computadoras cuánticas con cúbits redundantes adicionales para lograr la corrección de errores, razón por la cual las computadoras cuánticas potentes requieren cientos de miles de cúbits.

Recientemente, los físicos del Instituto de Tecnología de California lograron un importante avance en este campo al crear la matriz de cúbits más grande hasta la fecha, atrapando 6100 cúbits de átomos neutros en una red mediante láser. Este logro marca un paso significativo hacia la escalabilidad de las computadoras cuánticas, ya que matrices similares anteriores contenían solo unos cientos de cúbits. La investigación fue dirigida por el profesor Manuel Endres, y el trabajo experimental estuvo a cargo de tres estudiantes de posgrado: Hannah Manetsch, Gyōhei Nomura y Eli Bataille.

El equipo de investigación utilizó la tecnología de pinzas ópticas para atrapar miles de átomos de cesio individuales en una red, construyendo así la matriz atómica. Los experimentos mostraron que, incluso con más de 6000 cúbits en la matriz, los investigadores pudieron mantenerlos en un estado de superposición durante aproximadamente 13 segundos, mientras manipulaban cúbits individuales con una precisión del 99,98%. Además, el equipo demostró que es posible mover átomos cientos de micrómetros dentro de la matriz manteniendo su superposición, una característica crucial para lograr una corrección de errores cuántica eficiente.

"Las computadoras cuánticas deben codificar información de una manera que tolere errores", dijo Bataille. "Nuestra investigación muestra que los átomos neutros son candidatos sólidos para lograr la corrección de errores cuántica". De cara al futuro, los investigadores planean conectar los cúbits de la matriz en un estado de entrelazamiento, correlacionando las partículas entre sí para así abrir la puerta a la computación cuántica completa, simulando el comportamiento de la naturaleza misma.