L'ICN2 col·labora amb Microsoft en el desenvolupament d’ordinadors quàntics

El grup de Nanoscopia Electrònica Avançada de l’ICN2 està expandint la seva col·laboració amb la xarxa global de laboratoris Microsoft Quantum Lab. L’empresa persegueix el desenvolupament dels ordinadors quàntics escalables. L’ICN2 aportarà mesuraments a escala atòmica, anàlisi i modelització de nous materials.

Estructura dels nanofils de majoranaLa computació quàntica desperta un gran interès. I la cursa per construir un ordinador quàntic, amb velocitats i potències dràsticament superiors a les actuals, ha estimulat les inversions. Les principals empreses de tecnologia informàtica i electrònica investiguen, des de fa temps, ja sigui de forma independent ja sigui associant-se amb tercers, per descobrir els aspectes essencials necessaris per desenvolupar aquests ordinadors: des dels algoritmes matemàtics necessaris per controlar i interpretar bits quàntics (o qubits, les unitats de processament) fins al disseny de dispositius a la nanoescala.

L’ICN2, centre que té el CSIC en el seu patronat, ha intensificat la seva col·laboració de recerca amb Microsoft. Aquesta empresa ha establert laboratoris Microsoft Quantum Labs a tot el món, centres especialitzats que treballen en tots els aspectes del desenvolupament d'un ordinador quàntic, des de la física fonamental fins al disseny de noves eines de programari per explotar al màxim el potencial de la computació quàntica.

El laboratori Microsoft Quantum Materials Lab de Copenhaguen (Dinamarca), en particular, ha estat treballant en el desenvolupament de nous materials que puguin emprar-se per construir dispositius quàntics. En concret, una línia de recerca involucra el disseny d'heteroestructures híbrides que permeten la generació dels fermions Majorana, unes partícules de gran importància per a aquesta tecnologia com van demostrar els Microsoft Quantum Labs de Copenhaguen i Delft (Holanda).

Els fermions de Majorana són un tipus de fermions que tenen la característica de ser les seves pròpies antipartícules. En la física de la matèria condensada, els estats lligats de Majorana poden aparèixer sota condicions específiques. Aquests estats quàntics especials es poden usar com a qubits. La investigació duta a terme per Microsoft, a la qual contribuirà l’ICN2, es basa en el desenvolupament de nanofils híbrids semiconductors-superconductors, en els extrems dels quals es poden generar estats lligats de Majorana.

Per entendre i aprofitar al màxim el potencial d'aquestes noves estructures, cal primer analitzar-les i comprendre-les a nivell atòmic. El Grup de Nanoscopia Electrònica Avançada de l’ICN2, dirigit pel Prof. ICREA Jordi Arbiol, aportarà la seva experiència en microscòpia electrònica i espectroscòpies per realitzar mesuraments i anàlisis de la complexa estructura i propietats físiques d'aquests nanofils Majorana. D'aquesta manera es llançarà llum sobre la seva estructura i sobre com responen a nivell atòmic als estímuls externs.