El desafío central de la computación cuántica radica en la escalabilidad de los qubits, cuya fragilidad e interferencia por ruido limitan la estabilidad del sistema. Recientemente, una investigación de la Universidad de Columbia en EE.UU. ha proporcionado una nueva ruta para la expansión de qubits mediante la combinación de tecnología láser y codificación de superficie.

Los qubits, como unidad básica de la computación cuántica, requieren superar el problema de su susceptibilidad al ruido para su escalamiento masivo. Los métodos tradicionales han tenido un éxito limitado en expandir simultáneamente el número de qubits físicos y lógicos. El equipo de investigación empleó tecnología de matriz de pinzas ópticas de metasuperficie, utilizando una matriz bidimensional compuesta por píxeles a nanoescala para remodelar el haz de luz, logrando capturar 1000 átomos de estroncio con funcionalidad de qubit, con planes de expandirse a cien mil átomos.

Esta tecnología láser basada en metasuperficies puede lograr coherencia global entre los átomos, mejorando la estabilidad de la matriz de qubits. Este avance proporciona nuevas ideas para la escalabilidad de la computación cuántica y podría impulsar el desarrollo de líneas de investigación como la teleportación cuántica. La tecnología láser ha desempeñado un papel clave en este proceso, convirtiéndose en una herramienta importante para manipular partículas microscópicas.

La conexión entre la computación cuántica y la tecnología láser se está volviendo cada vez más estrecha. En noviembre del año pasado, la empresa Trumpf, en colaboración con el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser y la Universidad Libre de Berlín, inició un proyecto para estudiar la física láser utilizando algoritmos cuánticos. Este proyecto tiene como objetivo simular procesos cuánticos dentro de los láseres mediante computadoras cuánticas, acelerando el desarrollo de láseres de semiconductores y láseres de CO2, sentando las bases para aplicaciones industriales.

Aunque las computadoras cuánticas actualmente aún no pueden manejar tareas de simulación industrial complejas, este tipo de investigación ayuda a acumular conocimiento especializado y prepararse para futuras aplicaciones tecnológicas. El desarrollo sinérgico de la tecnología láser y la computación cuántica está impulsando a ambos campos hacia avances prácticos.