Un equipo de ingenieros de la Universidad de Harvard ha publicado en Nature un hallazgo que abre una vía inesperada para conectar los futuros chips cuánticos: han demostrado por primera vez que un solo fonón, es decir, la unidad mínima e indivisible de vibración sonora, puede cambiar el estado de un único qubit atómico alojado en un chip de diamante.
La interacción entre vibraciones mecánicas y estados cuánticos atómicos era uno de los grandes retos pendientes en el camino hacia los ordenadores cuánticos prácticos. Hasta ahora, los sistemas cuánticos operaban de forma relativamente aislada y comunicarlos entre sí dentro de un mismo chip era extraordinariamente difícil. El experimento de Harvard demuestra que el sonido, a escala cuántica, puede actuar como mensajero entre componentes de un procesador, lo que abre una vía completamente nueva para diseñar arquitecturas de computación cuántica más integradas y eficientes.
El resultado se basa en el efecto Purcell aplicado al acoplamiento entre espín y fonón, una técnica que amplifica la interacción entre el qubit y la vibración mecánica hasta hacerla detectable y controlable. Los investigadores señalan que el siguiente paso será demostrar que este mecanismo puede escalarse para conectar múltiples qubits en un mismo chip sin pérdida de coherencia cuántica.