Cuatro equipos de investigación independientes informan de grandes avances en dispositivos construidos con los subestimados bits cuánticos, incluyendo menores tasas de error.
Publicado en: Nature noticias | 29 de julio de 2026
Por Dan Garisto
En la feroz carrera por crear una computadora cuántica capaz de resolver problemas útiles, los sistemas que utilizan “cúbits de espín” como bloques de construcción no han sido los favoritos. Los sistemas más avanzados de Google y otras empresas, en cambio, codifican la información en los electrones de circuitos superconductores o en iones y átomos confinados por la luz.
Pero ahora, una serie de nuevos resultados, incluidos algunos publicados en Nature , sugieren que no hay que descartar a estos cúbits de espín.
Al igual que los transistores grabados en la electrónica moderna, los cúbits de espín se fabrican tallando patrones precisos en obleas semiconductoras. Sin embargo, en lugar de formar transistores, estos patrones forman pozos que albergan un solo electrón. El uso de materiales y técnicas de fabricación similares a las de los chips de silicio clásicos hizo que los cúbits de espín resultaran atractivos para los científicos, pero su lento progreso los mantuvo alejados de los titulares.
Hace tres años, lo último en computación cuántica de espín-cúbits era un sistema con solo dos cúbits, que operaba con una tasa de error de alrededor del 4% para ciertas mediciones1. En dos artículos de Nature publicados hoy, equipos de investigación independientes de HRL Laboratories en Malibu, California, y de QuTech en Delft, Países Bajos, describen un gran avance: mediciones complejas realizadas en dispositivos de silicio con tasas de error de cúbito de alrededor del 0,2%. El procesador de HRL incluía 18 cúbits de espín2 y el de QuTech tenía 53.
Otros grupos también están avanzando rápidamente con los cúbits de espín. En abril, Groove Quantum, una empresa emergente también con sede en Delft, informó en el servidor de preimpresiones arXiv4 sobre un dispositivo de 18 cúbits basado en germanio con una tasa de error similar , antes de la revisión por pares. Y a principios de este mes, un grupo en RIKEN, un instituto nacional de investigación en Wako, Japón, informó en otra preimpresión sobre un sistema de 5 cúbits con una tasa de error ultrabaja de menos del 0,01 %5.
“Es fantástico para la comunidad que se haya logrado tal avance”, afirma Daniel Loss, físico teórico de la Universidad Rey Fahd de Petróleo y Minerales en Dhahran, Arabia Saudita. Los informes de revisión por pares del artículo de HRL, que la empresa compartió con el equipo de noticias de Nature, elogiaron especialmente el trabajo, y uno de ellos lo calificó como “un hito significativo en la madurez tecnológica de los cúbits de espín semiconductores”.
Otros tipos de cúbits siguen estando muy por delante en cuanto a escala: las computadoras cuánticas que utilizan circuitos superconductores operan con más de 100 cúbits, y las que utilizan átomos neutros con miles. Pero los últimos resultados demuestran que los cúbits de espín pueden tener una calidad comparable, con un bajo margen de error. Además, representan un gran logro para HRL, que a principios de este año se enfrentó a despidos masivos tras la pérdida de contratos con el gobierno estadounidense.
Su suerte está cambiando. Para sorpresa de muchos en la comunidad de computación cuántica, IBM, especializada en cúbits de circuitos superconductores, anunció la semana pasada la adquisición de HRL. «El equipo de HRL ayudará a IBM a avanzar aún más hacia las fronteras de la innovación cuántica», declaró Jay Gambetta, director de investigación de IBM, en un comunicado.
Salimos a dar una vuelta
A diferencia de las computadoras clásicas modernas, que se basan en transistores que funcionan como bits, las computadoras cuánticas rudimentarias de hoy en día no tienen un único componente básico. Los cúbits pueden estar hechos de muchos materiales (átomos, circuitos, electrones) siempre que puedan ser colocados en estados cuánticos delicados y controlados.
El espín, por ejemplo, es un estado cuántico que describe el momento angular de las partículas y puede orientarse en cualquier dirección del espacio. A finales de la década de 1990, Loss y David DiVincenzo, físico que entonces trabajaba en IBM, se dieron cuenta de que los espines de los electrones serían ideales para crear cúbits, ya que podían controlarse de forma similar a como la electrónica controla los transistores, es decir, solo con pulsos eléctricos, explica Loss. Esto hizo que los cúbits de espín resultaran sumamente atractivos.
Actualmente, los cúbits de espín, como los HRL, se forman a partir de los espines de un trío de electrones. Los pulsos eléctricos controlan los estados de espín cuántico de los electrones, que en última instancia se utilizan para realizar cálculos.
Pero durante décadas, los desafíos prácticos frenaron el desarrollo del campo. Era necesario enfriar los electrones individuales a temperaturas ultrabajas, en el rango de los milikelvin, y aislarlos del ruido electromagnético y térmico, cuyos efectos harían que las partículas perdieran sus estados cuánticos sensibles.
Según Jacob Blumoff, ingeniero cuántico de HRL que dirigió las pruebas, el avance de la compañía se debió a una reducción de más de diez veces en el ruido percibido por los cúbits
Una de las mejoras, sin embargo, tiene que ver con el cableado. Algunas computadoras cuánticas se han adornado con “candelabros” de alambre de cobre, donde cada cable transmite señales eléctricas a un cúbit individual para controlarlo. Pero este enfoque limita la escalabilidad a medida que las computadoras alcanzan miles o millones de cúbits. Además, los cables también generan calor en los cúbits, lo que provoca una degradación del rendimiento. Por ello, HRL eliminó este entramado de cobre reemplazándolo con una tira de cinta de 1 centímetro de ancho con cables entrelazados. “No necesitamos cientos y cientos de cables que alcancen la temperatura ambiente”, afirma Blumoff.
Ese enfoque podría estar ganando terreno: el equipo de RIKEN utilizó un cable superconductor similar para su dispositivo.
Camino accidentado
La computadora cuántica de 18 cúbits del HRL está lejos de ser la versión necesaria para resolver problemas útiles, que requerirán decenas de miles de cúbits ejecutando código para mantener las tasas de error por debajo de una entre 10 mil millones. Pero los investigadores son optimistas. “Este es un prototipo”, dice Blumoff. “Creemos que el diseño del sistema puede llegar a ser viable a escala comercial y de utilidad”.
Para HRL, el camino ha sido accidentado. En febrero de 2026, la empresa anunció el despido de 376 empleados, aproximadamente un tercio de su plantilla. Pamela Reese, portavoz de HRL, declaró al equipo de noticias de Nature que los cambios en las políticas del gobierno estadounidense en 2025 provocaron la paralización y posterior cancelación de una parte significativa de los programas de investigación contratados por HRL, lo que derivó en los despidos. Estas medidas «no tuvieron nada que ver con la calidad de nuestros resultados ni con el potencial de nuestra tecnología».
Sin embargo, tras la adquisición por parte de IBM, HRL afirma que volverá a contratar personal.
doi:https://doi.org/10.1038/d41586-026-02357-z
Referencias
- Weinstein, AJ et al. Nature 615, 817–822 (2023).Artículo PubMed Google Académico
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- Dijkema, J. J. et al. Preprint atarXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2604.01063 (2026).
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- Loss, D. & DiVincenzo, D. P. Phys. Rev. A 57, 120 (1998).Article Google Scholar
