Computación
Superconductividad de Triplete y Qubits Cuánticos
La mayoría de los prototipos actuales de computadoras cuánticas utilizan materiales superconductores para realizar el cómputo cuántico, ya que estos materiales pueden mantener las propiedades cuánticas más estables, siendo la principal alternativa la llamada “computadora cuántica de iones atrapados”.
Hasta ahora, solo los modelos de iones atrapados han demostrado ser lo suficientemente fiables, pero son muy limitados en la cantidad de qubits útiles que pueden contener (el equivalente cuántico de un bit de una computadora ordinaria).
Por supuesto, la opción ideal sería mejorar los materiales superconductores para que sean aptos para cálculos cuánticos. Y se ha realizado algún esfuerzo en esa dirección, notablemente con cirugía de retícula y con qubits de mayor duración. Pero aún así, esto no es suficiente para crear computadoras cuánticas superconductoras comerciales y escalables.
Otro campo avanzado de la ciencia de la computación es la espintrónica, que utiliza las características cuánticas de las partículas, el spin, en lugar de cargas eléctricas como en la computación electrónica clásica. Hasta ahora, la computación cuántica y la espintrónica han estado algo relacionadas, pero no unidas directamente, ya que los materiales superconductores no poseen spin. Al menos hasta ahora.
(Puedes aprender más sobre espintrónica en nuestro artículo dedicado a esta tecnología)
Un equipo de investigadores de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología y la Università degli Studi di Salerno (Italia) podría haber descubierto un superconductor de triplete, un tipo de superconductor con propiedades de spin únicas.
Este nuevo tipo de material superconductor podría cambiar las reglas del juego para la construcción de computadoras cuánticas superconductoras. Publicaron sus hallazgos en Physical Review Letters, bajo el título “Revelando la superconductividad de triplete intrínseca en NbRe no centrossimétrico a través de efectos de válvula de spin inversa”.
“Un superconductor de triplete está muy deseado por muchos físicos que trabajan en el campo de la física del estado sólido. Los materiales que son superconductores de triplete son una especie de ‘santo grial’ en la tecnología cuántica y, más específicamente, en la computación cuántica.”
Profesor Jacob Linder – Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología
Mientras tanto, otro equipo de investigadores del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, el Instituto de Ciencias de la Computación Avanzada de Leiden (Países Bajos), la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), la Universidad de Regensburg (Alemania) y la empresa Quantum Machines han descubierto cómo los defectos, un problema clave que afecta a los materiales superconductores, pueden detectarse con una nueva forma de detección eficiente de fluctuaciones.
Publicaron sus hallazgos en Physical Review X2, bajo el título “Seguimiento adaptativo en tiempo real de las tasas de relajación fluctuantes en qubits superconductores”.
Superconductores de Triplete
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| Tecnología | Estabilidad del Qubit | Escalabilidad | Eficiencia Energética | Madurez |
|---|---|---|---|---|
| Superconductores | Moderada | Alto potencial | Baja (criogenia) | Pilotos comerciales |
| Iones atrapados | Alta | Limitada | Moderada | Pilotos comerciales |
| Superconductores de Triplete (Propuesto) | Potencialmente alta | Teórica | Potencialmente mejorada | Experimental |
¿Por qué es importante?
En teoría, el spin podría ser un medio perfecto para la transferencia de información cuántica entre qubits y entre diferentes computadoras cuánticas.
El problema es que, en su forma actual, la tecnología es demasiado inestable y la transferencia de información demasiado compleja para ser de uso práctico.
Sin embargo, esto podría no ser cierto si tuviéramos acceso a superconductores de triplete. Esto se debe a que pueden transferir spin sin pérdida de energía, por lo que las partículas superconductoras ahora transportan spin.
“Los superconductores de triplete hacen posible una serie de fenómenos físicos inusuales. Estos fenómenos tienen importantes aplicaciones en la tecnología cuántica y la espintrónica.”
Así que, mientras un superconductor singlete más ordinario puede transportar energía sin resistencia, un superconductor de triplete también podría transportar corrientes de spin con resistencia absolutamente nula. Como resultado, una computadora cuántica o espintrónica podría ser ultra rápida y operar consumiendo casi ninguna electricidad.
Aleaciones de Niobio–Renio
En su trabajo, los investigadores descubrieron que NbRe, una aleación de niobio–renio, muestra un comportamiento característico de un superconductor de triplete.
Más precisamente, encontraron el “efecto de válvula de spin inversa”, un caso especial de magnetorresistencia gigante, una propiedad magnética de materiales multicapa, cuyo descubrimiento ganó el Premio Nobel en 2007.
Esto no es, por sí mismo, una prueba de que NbRe sea un superconductor de triplete, pero definitivamente demuestra que no se comporta como debería un superconductor singlete convencional.
Potencial a largo plazo
Este descubrimiento tiene un potencial adicional ya que NbRe está disponible fácilmente en forma de película delgada, y la simplicidad de la heteroestructura lo hace especialmente viable como una plataforma potencialmente escalable para la espintrónica superconductora.
Además, el material funciona como superconductor a una temperatura relativamente alta (al menos según los estándares de los materiales superconductores), es decir, apenas 7 grados Celsius por encima del cero absoluto a -273,15 °C (−459,67 °F), mientras que la mayoría de los demás materiales candidatos necesitan tan solo un grado por encima del cero absoluto.
Sin embargo, tanto el niobio como el renio son metales caros y escasos, por lo que no harán que las computadoras cuánticas sean más baratas directamente.
El siguiente paso será que otros investigadores confirmen estos hallazgos y realicen pruebas adicionales que apunten a la superconductividad de triplete.
Los superconductores de triplete también pueden usarse para crear un tipo de partícula muy exótica llamada “partícula de Majorana”, que es su propio antipartícula. Por lo tanto, puede realizar cálculos en una computadora cuántica de manera estable.
Mientras otros investigadores están acercándose a aprovechar partículas de Majorana y Microsoft ya tiene un chip con modos cero de Majorana (MZMs), esto parece ser una dirección cada vez más prometedora para el futuro avance de la computación cuántica.
Detección de defectos en materiales cuánticos
Cambios demasiado rápidos
Los materiales en los que se incrustan los qubits a menudo presentan defectos que son responsables de la falta de fiabilidad del qubit. Estos defectos pueden fluctuar espacialmente de forma extremadamente rápida, a veces cientos de veces por segundo.
Por lo tanto, el método actual de detección de estos defectos, que puede tardar hasta un minuto, es completamente insuficiente para capturarlos. De hecho, nadie sabía exactamente cuán rápido ocurría esto hasta ahora.
En su lugar, los investigadores se ven obligados a medir una tasa promedio de pérdida de energía, lo que a menudo brinda una visión incompleta del rendimiento real del qubit.
Como resultado, las computadoras cuánticas que dependen de la superconductividad deben recurrir a muchos “trucos” para seguir realizando sus cálculos, incluso cuando, en muchas ocasiones, el qubit ha sufrido decoherencia, sin que el usuario pueda detectarlo.
Uso de computadoras clásicas para ayudar
Para acelerar la detección de defectos, los investigadores utilizaron una Matriz de Puertas Programables en Campo (FPGA), un controlador especializado. Estos chips especializados no son tan flexibles como los usados en CPU o GPU, pero están ultra‑especializados, son mucho más rápidos en una tarea específica y consumen menos energía.
Al ejecutar el experimento directamente en la FPGA, pudieron formar una “mejor estimación” de cuán rápido el qubit perdería su energía basándose solo en un puñado de mediciones.
Aunque esto parece una solución obvia, programar la FPGA correctamente fue muy desafiante, especialmente si la FPGA necesita ser un poco flexible.
El método que usaron es que el chip actualiza su “conocimiento” interno, llamado modelo bayesiano, después de cada medición del qubit.
Fuente: Physical Review X
Esto permitió que el sistema adaptara continuamente cómo aprendía sobre el estado del qubit de la manera más eficiente posible.
“El controlador permite una integración muy estrecha entre lógica, mediciones y retroalimentación: estos componentes hicieron posible nuestro experimento.”
Profesor Asociado Morten Kjaergaard – Instituto Niels Bohr
Hacia la calibración en tiempo real
Hasta ahora, la industria de la computación cuántica tenía que simplemente “esperar” que sus qubits siguieran funcionando, y trabajaba arduamente en reducir la probabilidad y velocidad de la decoherencia.
Pero este nuevo enfoque abre el camino para que los cálculos seleccionen activamente qubits fiables, incluso con materiales menos que perfectos.
“Con nuestro algoritmo, el hardware de control rápido puede identificar cuál qubit es ‘bueno’ o ‘malo’ básicamente en tiempo real. También podemos recopilar estadísticas útiles sobre los qubits ‘malos’ en segundos en lugar de horas o días.”
Profesor Asociado Morten Kjaergaard – Instituto Niels Bohr
A largo plazo, esto abrirá un nuevo campo de investigación, donde se comprenderá mejor qué hace que un qubit sea “malo” individualmente, en lugar de depender de promedios y conjeturas.
Conclusión
Al igual que en los inicios de la electrónica, el progreso de la computación cuántica provendrá de una multitud de direcciones.
Un aspecto importante será la producción de mejores materiales superconductores, capaces de crear qubits más estables y duraderos. Y quizá también transportar información en forma de una corriente de spin superconductora al mismo tiempo.
Mientras tanto, una detección mejorada de la decoherencia de un qubit dado podría proporcionar un método basado en sensores y software para mejorar radicalmente el rendimiento sin depender de materiales más complejos o difíciles de fabricar.
Inversión en la innovación de la computación cuántica
Microsoft
(MSFT )
Aunque Microsoft es más conocida por su fuerte presencia en sistemas operativos con Windows, también es una potencia en muchos otros campos tecnológicos.
Por ejemplo, es líder en soluciones empresariales, incluyendo Office (Outlook, Word, Excel y PowerPoint), pero también llamadas corporativas (Teams), almacenamiento en la nube compartido (OneDrive), Visio (diagramas, gráficos), Loop (espacio de trabajo colaborativo) y Access (base de datos).
Aunque no es el líder en servicios de nube (dominados por AWS de Amazon), Microsoft representa el 20 % de la infraestructura global de nube a través de su plataforma Azure, tan grande como la suma de las participaciones de Google, Alibaba y Oracle.
Fuente: Statista
Microsoft también es propietaria de LinkedIn, GitHub, Xbox y de muchos de los mayores estudios de videojuegos del mundo.
En cuanto a IA, Microsoft se ha centrado más en casos de uso técnicos y aplicaciones empresariales que en aplicaciones para consumidores, notablemente con el programa AI4Science, sobre IAs útiles para la investigación científica.
Esto incluye, por ejemplo, acelerar el trabajo de los científicos de materiales para diseñar nuevas moléculas o electrodos de baterías mediante una IA que redujo 32 millones de materiales potenciales a 500 000 candidatos, y luego a 800 en menos de 80 horas.
Fuente: Microsoft
Hasta ahora, en lo que respecta a la computación cuántica, Microsoft parecía estar rezagada en comparación con Google o IBM; estaba ofreciendo servicios de computación cuántica en la nube con Azure Quantum. El servicio también puede ofrecer “computación híbrida”, combinando la computación cuántica con el servicio tradicional de supercomputación basado en la nube.
Fuente: Microsoft
Desde que Microsoft lanzó su propio chip basado en partículas de Majorana a principios de 2025, la compañía se ha convertido en una de las líderes globales en computación cuántica.
Con nuevos materiales como los superconductores de triplete o nuevas posibilidades de calibración en tiempo real, es probable que Microsoft pueda seguir avanzando e integrar estas nuevas herramientas en sus propias computadoras cuánticas.
(También puedes leer nuestro artículo que pone el foco en Microsoft en detalle para comprender mejor la compañía).
- Los superconductores de triplete siguen siendo experimentales pero con gran potencial.
- La calibración de qubits en tiempo real es a corto plazo y práctica.
- Microsoft ofrece una exposición cuántica diversificada.
- IonQ, Rigetti y D-Wave brindan una sensibilidad más pura al sector.
Últimas noticias y desarrollos de acciones de Microsoft (MSFT)
Estudio Referenciado
1. F. Colangelo et al, Revelando la superconductividad de triplete intrínseca en NbRe no centrossimétrico a través de efectos de válvula de spin inversa. Phys. Rev. Lett. 135, 226002 – Publicado el 25 de noviembre de 2025. DOI: https://doi.org/10.1103/q1nb-cvh6
2. Fabrizio Berritta, et al. Seguimiento adaptativo en tiempo real de las tasas de relajación fluctuantes en qubits superconductores. Phys. Rev. X 16, 011025 – Publicado el 13 de febrero de 2026. DOI: https://doi.org/10.1103/gk1b-stl3
