En Colonia, un indicio para los futuros cúbits topológicos
· Redacción de BehindLines
Unos estados cuánticos medidos en Colonia aportan un nuevo respaldo a una vía destinada a hacer que los futuros ordenadores cuánticos sean menos sensibles a las perturbaciones. En un anuncio publicado el 2 de noviembre, la universidad describe un experimento cuyos resultados siguen en varios puntos las previsiones teóricas. Sin embargo, la transición buscada hacia una superconductividad llamada topológica queda por establecer: esta reserva determina el alcance del resultado.
El equipo de Yoichi Ando estudió una unión Josephson, un dispositivo en el que dos superconductores están conectados por una región que no lo es. El material intermedio es un aislante topológico: su interior bloquea la corriente, mientras que su superficie la conduce. Los investigadores exploraron los estados presentes en esta unión mediante espectroscopia de túnel, haciendo variar el desfase entre los dos superconductores.
Sus mediciones muestran estados de Andreev de alta transmisión, asociados a las interacciones entre electrones y huecos en el dispositivo. Persisten para distintas densidades de portadores de carga. Bajo un campo magnético, se concentran además en ciertas zonas de la unión. Estas observaciones concuerdan con el modelo propuesto por Liang Fu y Charles Kane en 2008, así como con las simulaciones de colaboradores de la Universidad RWTH de Aquisgrán.
Lo que está en juego va más allá de la identificación de estados inusuales en un material. El enfoque topológico busca aprovechar propiedades susceptibles de proteger la información cuántica frente a ciertas perturbaciones locales. Para evaluar esta perspectiva, hay que distinguir varias etapas: observar un comportamiento esperado, confirmar el régimen físico que lo explica y luego demostrar funciones útiles para el almacenamiento o el tratamiento de la información. El experimento anunciado aclara la primera de estas etapas.
La próxima verificación se refiere al cierre y la posterior reapertura de un intervalo de energía, una firma esperada del cambio de régimen. El equipo estima que debe mejorar la resolución de sus mediciones en energía y en tiempo para confirmarlo. Presentado en Science Advances, este trabajo proporciona así una base experimental que hay que profundizar. Deja abierta la cuestión decisiva de la protección efectiva de la información, de la que dependería una aplicación a los cúbits topológicos.