Silicio monocristalino con película delgada, visto como una oblea de laboratorio

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Computación cuántica

Un electrón cruza una unión en T de silicio y germanio con fidelidad de 100%

El dispositivo une dos carriles de transporte con las mismas cuatro líneas de control y apunta a redes bidimensionales de qubits de espín en silicio.

Qué pasó

  • Nueve investigadores, con Beer, Xue, Deda y Trellenkamp entre los autores, publicaron el 5 de noviembre de 2026 en Nature Communications un dispositivo que enruta electrones únicos a través de una unión en T en silicio y silicio-germanio.
  • En estos dispositivos de compuerta, el llamado transporte en modo cinta transportadora mueve de forma adiabática electrones únicos, patrones de electrones y qubits de espín confinados en puntos cuánticos a lo largo de varias micras.
  • Para aprovechar todo su potencial, los carriles lineales deben unirse en una cuadrícula bidimensional con rutas controlables.
  • El equipo presentó una unión en T que une dos carriles de transporte accionados de manera independiente.

Por qué importa

  • Escalar un computador cuántico exige mover qubits dentro del chip sin llenarlo de cables. La unión en T da un paso hacia redes bidimensionales de qubits de espín con enrutamiento flexible.
  • El enrutamiento a través de la unión no necesita líneas de control adicionales a los cuatro canales por cinta transportadora.
  • Mover qubits de forma fiable es una pieza para la corrección de errores cuánticos, según los autores.

El dato

100,0000000%. Es la fidelidad de transferencia de carga entre carriles que midieron, con un límite inferior de 9 × 10⁻⁷ puntos porcentuales, a una velocidad instantánea de electrón de 270 milímetros por segundo.

Contexto

El equipo controló el llenado de 54 puntos cuánticos con simples pulsos atómicos, lo que les permitió intercambiar patrones de electrones. Los autores plantean que esto sienta la base para una compuerta SWAP nativa de qubits de espín.

La fidelidad se refiere a la transferencia de carga de un electrón, no a la conservación de un estado de espín cuántico ni a una operación completa de computación. El resumen no informa pruebas con qubits de espín cruzando la unión, de modo que el paso al uso en computación cuántica aún queda por demostrar.

La técnica se apoya en dispositivos de Si/SiGe, una plataforma compatible con la fabricación de semiconductores. El resumen subraya el escalamiento con un número creciente de líneas de señal: la gracia del transporte en cinta es que la cantidad de cables no crece con la longitud del camino.

En Mamífero seguimos el hardware cuántico. Contamos que Jülich ejecutó compuertas de qubit en 6,8 nanosegundos con fuga bajo 2% y que Qblox conectó su controlador cuántico a un NVIDIA DGX Spark. También que NVision controla el espín de una sola molécula con luz y que IBM, Oak Ridge y AMD unen computación cuántica y clásica para corregir errores.

Qué viene

  • Falta demostrar el transporte de qubits de espín y no solo de carga a través de la unión.
  • Los autores ven la unión en T como camino hacia arquitecturas bidimensionales de computación cuántica.
  • La compuerta SWAP nativa de espín es el siguiente hito que mencionan.

Cierre

Mover un electrón sin perderlo es un requisito básico, y aquí se cumple con una precisión que cuesta imaginar. Lo difícil será hacerlo con un qubit que además debe llegar intacto.

Fuentes

  • Beer, Xue, Deda, Trellenkamp y otros, “Conveyor-mode electron shuttling through a T-junction in Si/SiGe”, Nature Communications, 5 de noviembre de 2026, DOI 10.1038/s41467-026-78805-1. La nota se basa en el resumen del artículo.
  • Imagen de portada: Sangitiana Fararano, CC BY-SA 2.0, vía Wikimedia Commons

Editado por Rodrigo Cornejo. Quiénes escriben las notas

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