Imaginen una computadora que puede resolver en pocos minutos problemas que a los superordenadores tradicionales les llevarían milenios. Esta es la promesa de las computadoras cuánticas, y los superconductores son la tecnología que las hace posibles.
Pero ¿cómo funcionan? A diferencia de las computadoras normales que usan bits que valen 0 o 1, las computadoras cuánticas utilizan qubits, unidades de cálculo que pueden existir en ambos estados simultáneamente gracias a la superposición cuántica. Esta característica les permite ejecutar millones de cálculos en paralelo, abriendo posibilidades computacionales exponenciales.
El corazón de esta tecnología son los materiales superconductores, que a temperaturas cercanas al cero absoluto (aproximadamente -273°C) permiten a los electrones moverse sin ninguna resistencia. Cuando los materiales se vuelven superconductores, sus electrones se emparejan formando pares de Cooper, que pueden transportar carga a través de barreras aislantes mediante el túnel cuántico.
Colocando dos superconductores a ambos lados de un aislante se crea una unión Josephson, componente crucial que las computadoras cuánticas utilizan como qubits superconductores. Estas uniones son la base de las plataformas más prometedoras porque son escalables e integrables.
Precisamente gracias a esta tecnología, hace algunas semanas se inauguró en Nápoles la primera computadora cuántica italiana de superconductores con 24 qubits, destinada a superar los 40 qubits antes de fin de año. Mientras tanto, investigadores de la Universidad de California, Riverside, han desarrollado un superconductor innovador que podría mejorar aún más la estabilidad y fiabilidad de estos sistemas.
El mayor desafío sigue siendo la decoherencia: los qubits son extremadamente sensibles al entorno circundante y pierden rápidamente sus propiedades cuánticas. Por eso se necesitan temperaturas tan extremas y sistemas de refrigeración complejos.
Las aplicaciones futuras son extraordinarias: desde la criptografía hasta el descubrimiento de nuevos fármacos, desde la optimización del transporte hasta la simulación de materiales avanzados. La superconductividad no es solo una curiosidad física, sino la clave que podría abrir una nueva era en la informática y en la resolución de problemas hoy considerados imposibles.
Fuentes • https://tech.everyeye.it/notizie/superconduttore-dorato-chiave-rivoluzionare-computer-quantistici-756266.html • https://www.ansa.it/canale_scienza/notizie/frontiere/2024/05/31/ecco-il-primo-computer-quantistico-italiano-ha-cuore-da-24-qubit_e883354a-4fb0-4e3f-8f0c-cb7b55cc3340.html • https://www.ansa.it/canale_scienza/notizie/frontiere/2024/05/29/il-primo-computer-quantistico-italiano-a-superconduttori-diretta-dalle-1000_292fbe7b-32ea-4d1d-9f83-78e243383292.html • https://www.fondazioneleonardo.com/stories/computer-quantistico-napoli