La computación clásica se sostenta en elementos físicos o hardware cuyo principal material de construcción es el silicio. Transistores, puertas lógicas, chips y otros muchos de los componentes básicos de la electrse fabrican con este material. Por eso era fácil pensar en el silicio para construir puertas lógicas cuánticas. Pero parecía que no terminaba de funcionar. Que la nueva computación iba a necesitar de un nuevo material.
Las puertas lógicas son imprescindibles para la electrónica, pues son las encargadas de realizar físicamente las operaciones binarias siguiendo el Álgebra de Boole. Los circuitos integrados son un conjunto de puertas lógicas y «cables impresos» por los que pasan los 1’s y 0’s mientras completan las operaciones programadas en los chips. Por eso son tan importantes estas puertas. Y la velocidad con la que operan determina la velocidad del circuito.
Un equipo de la australiana Universidad de Nueva Gales del Sur, UNSW, presentó hace unos días una puerta lógica que logra completar cada operación en 0,8 nanosegundos, 200 veces más rápido que las existentes hasta la fecha.
La puerta está construida con átomos de fósforo colocados a 13 nanómetros de distancia sobre una ase de silicio. Además de la puerta lógica de qubits de fósforo, el equipo de científicos ha logrado diseñar un sistema de circuitos asociado para iniciar, controlar y leer los qubits. Este circuito de silicio es capaz de trabajar a nivel de nanoescala. Lo que requiere una precisión atómica mucho mayor que la conseguida en otros trabajos. Con este logro han podido observar y medir de forma controlada y en tiempo real el estado de los giros de la pareja de qubits.
Estas nuevas y veloces puertas lógicas de silicio parece que pueden ser la base de los circuitos cuánticos con los que se construirá el hardware para la computación cuántica.
