La computación cuántica es una de las tecnologías más prometedoras del siglo XXI, pero requiere condiciones extremas para funcionar. Un grupo de investigadores chinos ha encontrado un material que podría facilitar la creación de esas condiciones, reduciendo la dependencia de China del helio, un recurso escaso y costoso.
China se enfrenta a un gran obstáculo: la escasez de refrigeradores de dilución, los dispositivos que pueden enfriar los componentes cuánticos a temperaturas cercanas al cero absoluto. Según un científico chino, estos refrigeradores son difíciles de obtener y podrían ser objeto de sanciones en la guerra tecnológica entre China y Estados Unidos.
Un nuevo material supersólido podría abrir las puertas a la computación cuántica
Un equipo de investigadores ha encontrado un material que desafía las leyes de la física: un material magnético cuántico a base de cobalto que es sólido y fluido al mismo tiempo.
Este material, llamado “supersólido”, tiene la capacidad de enfriarse por debajo de 1 Kelvin, una temperatura cercana al cero absoluto. Esto podría tener aplicaciones revolucionarias en la computación cuántica, que requiere condiciones extremas para funcionar.
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es la temperatura más baja que puede existir en física, y se corresponde con -273 grados Celsius o 0 Kelvin (-459 Fahrenheit). Para lograr tecnologías de vanguardia, como la computación cuántica, se necesitan temperaturas ultrabajas, que los físicos sitúan entre 0 y 4.2 Kelvin.
Supersólido
¿Por qué el helio es un problema para China?
El helio es un recurso limitado y cada vez más demandado por las industrias de alta tecnología, como la medicina, el espacio o la computación cuántica. China importa el 94% de su helio, principalmente de Qatar, Estados Unidos y Australia.
Además, China no tiene acceso al helio-3, un isótopo más eficiente como refrigerante, que se obtiene principalmente de las armas nucleares desmanteladas. Por eso, el descubrimiento de un material que puede sustituir al helio es un avance importante para China.
Sin embargo, el científico advierte que el material aún tiene limitaciones y que no se puede reemplazar al helio por completo. El material solo funciona en un ambiente ya frío, de unos 4 Kelvin, y todavía está en una fase experimental.
Supersólido con Helio-3
El frío absoluto, el desafío de China para la computación cuántica
Las máquinas cuánticas, como las computadoras o los satélites, usan qubits o 'bits cuánticos', que son como los bits digitales de la informática tradicional. Sin embargo, los qubits son delicados y se alteran con el calor, así que hay que enfriarlos a temperaturas muy bajas, casi cero Kelvin.
“El entorno ultrafrío es imprescindible para las tecnologías cuánticas, tanto para las comunicaciones como para la computación”,
Sun Peijie dijo en el estudio.
Para conseguir ese entorno, se necesita un refrigerador de dilución, un aparato que China no puede conseguir fácilmente del exterior, según Sun. Esto ha “frenado seriamente el avance de las tecnologías cuánticas de China”.
Refrigerador de dilución, IBM
China apuesta por la tecnología cuántica con un nuevo refrigerador de dilución
China ha hecho de la tecnología cuántica una prioridad nacional y ha invertido mucho en ella. En octubre, Origin Quantum anunció que había fabricado su propio refrigerador de dilución, según un informe del periódico oficial Science and Technology Daily.
Sun Peijie, uno de los científicos del estudio, dijo que habían creado dispositivos para reproducir y aplicar sus experimentos en diferentes entornos, pero admitió que existen muchos retos y dificultades técnicas que resolver antes de que la tecnología fuera ampliamente utilizada.
También dijo que el estudio podría abrir nuevas vías de investigación y debate en la física fundamental:
“Hace 50 años que se teoriza sobre los supersólidos y ahora los hemos confirmado de alguna forma”. “Esto puede motivar a los científicos a buscar nuevas evidencias en otros materiales, lo que podría impulsar la física”.
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