Chip de laboratorio con circuitos metálicos finos sobre un sustrato oscuro bajo un microscopio

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Computación cuántica

Una trijuntura de Josephson permitiría crear y trenzar estados de Majorana

Un estudio teórico propone que tres uniones superconductoras sobre un aislante topológico crean, mueven y fusionan estados de Majorana para qubits.

Qué pasó

  • Un grupo encabezado por Kyungtae Kim, June-Young M. Lee y Hyeongseop Kim publicó el 7 de noviembre de 2026 en Nature Communications un esquema para manipular estados ligados de Majorana con una “trijuntura de Josephson”.
  • Una trijuntura es el punto donde se encuentran tres uniones de Josephson sobre un aislante topológico en un campo magnético perpendicular.
  • Según el estudio, esa geometría ofrece dos dinámicas: una de fuente o sumidero, donde se crean o aniquilan pares de estados de Majorana, y una de camino, donde uno de ellos se mueve entre una unión y el centro.
  • El trabajo es teórico y se basa en un cálculo: los autores ilustran el esquema con un montaje de doble trijuntura. El resumen se basa en el abstract del artículo.

Por qué importa

Los estados ligados de Majorana son estados localizados de energía cero en superconductores topológicos, que obedecen una estadística no abeliana al intercambiarse. Para construir qubits topológicos hace falta moverlos a voluntad: generarlos, desplazarlos y fusionarlos, de modo de poder trenzarlos.

La propuesta ofrece una forma de lograr esas operaciones con una estructura fija, que según los autores no requiere control dinámico del montaje. Esa simplicidad es lo que la hace relevante para los diseños de computación cuántica topológica.

El dato

Dos dinámicas en una misma estructura. En un límite de fuente o sumidero, dos estados de Majorana se generan en pareja en el centro y uno sale hacia una unión; el proceso inverso también ocurre. En un límite de camino, uno se mueve de una unión al centro o al revés, sin que intervengan otros.

Contexto

Los autores muestran cómo, combinando esas dos dinámicas, se pueden fusionar y trenzar estados de Majorana en una red de trijunturas. Con el ejemplo de una doble trijuntura, sostienen que las evoluciones de estado no abelianas se pueden manipular sin control dinámico del montaje y detectarse mediante espectroscopia de emisión de Josephson.

Es importante distinguir el alcance: el artículo propone y calcula, no demuestra un qubit topológico en un dispositivo. Los estados de Majorana en laboratorio son un tema debatido, y este estudio no resuelve esa discusión. Tampoco se revisó el texto completo, solo el resumen.

En Mamífero hemos seguido los avances en control cuántico y superconductividad. Contamos que Jülich ejecutó compuertas de qubit en 6,8 nanosegundos, que Quantinuum llegó a 5 errores por millón de operaciones en un qubit lógico, que mapearon por capas las vibraciones de un superconductor y que AIST contó fotones por los cuantos de flujo magnético en un superconductor.

Qué viene

  • Un grupo experimental tendría que construir la trijuntura y buscar las señales de espectroscopia que propone el estudio.
  • Falta comprobar si el esquema resiste el ruido y los defectos de materiales reales.
  • Si se verifica, daría una ruta para operar qubits topológicos sin control dinámico de la estructura.

Cierre

El estudio no entrega un dispositivo, sino un plano: dónde unir tres uniones para que los estados de Majorana se creen, se muevan y se encuentren. Su valor se sabrá cuando alguien lo construya y mida lo que predice.

Fuentes

  • Kim, K., Lee, J.-Y. M., Kim, H. et al., “Topological Josephson trijunctions as a Majorana source and path”, Nature Communications, 7 de noviembre de 2026, DOI 10.1038/s41467-026-79077-5, enlace. La nota se basa en el resumen del artículo.
  • Imagen de portada: OJB Quantum, CC BY 4.0, vía Wikimedia Commons

Editado por Rodrigo Cornejo. Quiénes escriben las notas

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