El ICN2 colabora con Microsoft en el desarrollo de ordenadores cuánticos

El grupo de Nanoscopia Electrónica Avanzada del ICN2, centro con participación del CSIC, expande su colaboración con la red global de laboratorios Microsoft Quantum Lab. La multinacional persigue el desarrollo de un ordenador cuántico escalable. El ICN2 aportará mediciones a escala atómica, análisis y modelización de nuevos materiales.

Estructura de los nanohilos majorana.

La computación cuántica despierta un gran interés. Y la carrera para conseguir desarrollar un ordenador cuántico, con velocidades y potencias drásticamente superior a las actuales, ha estimulado la inversión.

Las principales empresas de informática y electrónica investigan, ya de forma independiente ya asociándose con terceros, para arrojar luz sobre aspectos necesarios para el desarrollo: desde los algoritmos matemáticos para controlar e interpretar bits cuánticos (o qubits, las unidades de procesamiento) hasta el diseño de dispositivos en la nanoescala.

El ICN2, centro que tiene al CSIC entre sus patrones, ha intensificado su colaboración de investigación con Microsoft. Esta empresa ha establecido laboratorios Microsoft Quantum Labs en todo el mundo, centros especializados que trabajan en todos los aspectos del desarrollo de un ordenador cuántico, desde la física fundamental hasta el diseño de nuevas herramientas de software para explotar al máximo el potencial de la computación cuántica.

El laboratorio Microsoft Quantum Materials Lab de Copenhague (Dinamarca), en particular, ha estado trabajando en el desarrollo de nuevos materiales que puedan usarse para construir dispositivos cuánticos. En concreto, una línea de investigación involucra el diseño de heteroestructuras híbridas que permiten la generación de fermiones Majorana, unas partículas de gran importancia para esta tecnología.

Los fermiones de Majorana son un tipo de fermiones que tienen la característica de ser sus propias antipartículas. En la física de la materia condensada, los estados ligados de Majorana pueden aparecer bajo condiciones específicas. Estos estados cuánticos especiales se pueden usar como qubits. La investigación de Microsoft en la que participa el ICN2, se basa en el desarrollo de nanohilos híbridos semiconductores-superconductores, en los extremos de los cuales se pueden generar estados ligados de Majorana.

Para aprovechar al máximo el potencial de estas nuevas estructuras, es necesario primero analizarlas y comprenderlas a nivel atómico. El Grupo de Nanoscopia Electrónica Avanzada del ICN2, dirigido por el Prof. ICREA Jordi Arbiol, aportará su experiencia en microscopía electrónica y espectroscopias para realizar mediciones y análisis de la compleja estructura y propiedades físicas de estos nanohilos Majorana. El objetivo es conocer su estructura y su respuesta a los estímulos externos a nivel atómico.