Computación
Superconductividad Triplet y Qubits Cuánticos
La mayoría de los prototipos actuales de computadoras cuánticas utilizan materiales superconductores para llevar a cabo cálculos cuánticos, ya que estos materiales pueden mantener las propiedades cuánticas de manera más estable, con la principal alternativa siendo la llamada “computadora cuántica de iones atrapados”.
Hasta ahora, solo los modelos de iones atrapados han demostrado ser lo suficientemente confiables, 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 ese sentido, notablemente con cirugía de red y qubits de mayor duración. Pero aún así, esto no es suficiente para crear computadoras cuánticas superconductores comerciales y escalables.
Otra área avanzada de la ciencia de la computación es la spintrónica, 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 spintrónica han estado relacionadas, pero no directamente unidas, ya que los materiales superconductores no tienen spin. Al menos hasta ahora.
(Puedes aprender más sobre spintrónica 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) puede haber descubierto un superconductor triplet, un tipo de superconductor con propiedades de spin únicas.
Este nuevo tipo de material superconductor podría ser un cambio de juego para la construcción de computadoras cuánticas superconductores. Publicaron sus hallazgos en Physical Review Letters, bajo el título “Desvelando la superconductividad triplet intrínseca en NbRe no centrosimétrico a través de efectos de válvula de spin inversa”.
“Un superconductor triplet está alto en la lista de deseos de muchos físicos que trabajan en el campo de la física del estado sólido. Los materiales que son superconductores triplet son una especie de ‘santo grial’ en la tecnología cuántica, y más específicamente, en la computación cuántica.”
Professor 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 Informática Avanzada de Leiden (Países Bajos), la Universidad de Tecnología de Chalmers (Suecia), la Universidad de Regensburg (Alemania) y la empresa Quantum Machines han descubierto cómo detectar defectos, un problema clave que afecta a los materiales superconductores con una nueva forma de detección de fluctuaciones eficiente.
Publicaron sus hallazgos en Physical Review X2, bajo el título “Detección adaptativa en tiempo real de tasas de relajación fluctuantes en qubits superconductores”.
Superconductores Triplet
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| Tecnología | Estabilidad del qubit | Escalabilidad | Eficiencia energética | Madurez |
|---|---|---|---|---|
| Superconductora | Moderada | Alto potencial | Baja (criogénica) | Pilotos comerciales |
| Ion atrapado | Alta | Limitada | Moderada | Pilotos comerciales |
| Superconductora Triplet (Propuesta) | Potencialmente Alta | Teórica | Potencialmente Mejorada | Experimental |
¿Por qué es importante?
En teoría, el spin podría ser un medio perfecto de 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.
Esto podría, sin embargo, no ser cierto si tuviéramos acceso a superconductores triplet. Esto se debe a que pueden transferir spin sin pérdida de energía, por lo que las partículas superconductoras ahora llevan spin con ellas.
“Los superconductores triplet hacen posible una serie de fenómenos físicos inusuales. Estos fenómenos tienen aplicaciones importantes en la tecnología cuántica y la spintrónica.”
Professor Jacob Linder – Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología
Así que mientras un superconductor singlet ordinario puede transportar energía sin resistencia, un superconductor triplet podría también transportar corrientes de spin con resistencia cero. Como resultado, una computadora cuántica o spintrónica podría ser ultra-rápida y operar utilizando casi ninguna electricidad en absoluto.
Aleaciones de Niobio-Renio
En su trabajo, los investigadores descubrieron que NbRe, una aleación de niobio-renio, muestra un comportamiento característico de un superconductor triplet.
Más precisamente, encontraron “efecto de válvula de spin inversa”, un caso especial de resistencia magnetoohmica gigante, una propiedad magnética de materiales multilayer, que ganó el Premio Nobel de 2007.
Esto no es, en sí mismo, una prueba de que NbRe es un superconductor triplet, pero definitivamente prueba que no se comporta de la manera que debería un superconductor singlet convencional.
Potencial a largo plazo
Este descubrimiento tiene un potencial adicional ya que NbRe está disponible en forma de película delgada, y la simplicidad de la heteroestructura lo hace especialmente viable como plataforma escalable potencial para spintrónica superconductora.
Además, el material funciona como superconductor a temperaturas relativamente altas (al menos por los estándares de los materiales superconductores), o solo 7 grados Celsius por encima del cero absoluto a -273,15 °C (-459,67 °F), mientras que la mayoría de los materiales candidatos necesitan como poco un grado por encima del cero absoluto.
Sin embargo, tanto el niobio como el renio son metales caros y raros, por lo que no harán que las computadoras cuánticas sean más baratas directamente.
El próximo paso será que otros investigadores confirmen estos hallazgos y realicen pruebas adicionales que apunten a la superconductividad triplet.
Los superconductores triplet también se pueden utilizar para crear un tipo de partícula exótica llamada “partícula de Majorana”, que es su propia antipartícula. Por lo tanto, puede realizar cálculos en una computadora cuántica de manera estable.
Como otros investigadores también están cerca de aprovechar las partículas de Majorana y Microsoft ya tiene un chip con modos de Majorana cero (MZM), esto parece ser una dirección cada vez más prometedora para el avance futuro de la computación cuántica.
Detección de defectos en materiales cuánticos
Cambios demasiado rápidos
Los materiales en los que se incrustan los qubits a menudo muestran defectos que son responsables de la falta de confiabilidad del qubit. Estos defectos pueden fluctuar espacialmente de manera extremadamente rápida, sometimes cientos de veces por segundo.
Así que el método actual de detección de estos defectos, que puede tardar hasta un minuto, es completamente insuficiente para detectarlos. De hecho, nadie sabía exactamente con qué rapidez ocurría esto hasta ahora.
En lugar de eso, los investigadores se ven obligados a medir una tasa de pérdida de energía promedio, que a menudo da una imagen incompleta del rendimiento real del qubit.
Como resultado, las computadoras cuánticas que confían en la superconductividad necesitan confiar en muchos “trucos” para seguir siendo capaces de realizar sus cálculos, incluso cuando, la mayoría de las veces, el qubit ha sufrido decoherencia, sin que el usuario pueda detectarlo.
Usar computadoras clásicas para ayudar
Para acelerar la detección de defectos, los investigadores utilizaron una matriz de puerta programable en el campo (FPGA), un controlador especializado. Estos chips especializados no son tan flexibles como los utilizados en CPUs o GPUs, pero son ultraespecializados, mucho más rápidos en una tarea específica y menos exigentes en términos de energía.
Al ejecutar el experimento directamente en la FPGA, pudieron formar una “mejor suposición” de cómo perdería su energía el qubit en función de solo 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 utilizaron es que el chip actualiza su “conocimiento” interno, llamado modelo bayesiano, después de cada sola medición del qubit.
Fuente: Physical Review X
Esto permitió que el sistema se adaptara continuamente a cómo aprendía sobre el estado del qubit de la manera más eficiente posible.
“El controlador permite una integración muy ajustada entre lógica, mediciones y feedforward: estos componentes hicieron posible nuestro experimento.”
Associate Professor Morten Kjaergaard – Instituto Niels Bohr
Hacia la calibración en tiempo real
Hasta ahora, la industria de la computación cuántica tuvo que “esperar” que sus qubits siguieran funcionando, y trabajó duro para reducir la probabilidad y la velocidad de la decoherencia.
Pero este nuevo enfoque abre el camino para que los cálculos activamente elijan qubits confiables, incluso con materiales menos que perfectos.
“Con nuestro algoritmo, el hardware de control rápido puede identificar qué 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.”
Associate Professor Morten Kjaergaard – Instituto Niels Bohr
A largo plazo, esto abrirá un nuevo campo de investigación, donde una mejor comprensión de lo que hace que un qubit individual sea “malo”, en lugar de confiar en promedios y suposiciones.
Conclusión
Al igual que en el amanecer de la electrónica, el progreso de la computación cuántica vendrá de múltiples direcciones.
Un aspecto importante será la producción de mejores materiales superconductores, capaces de crear qubits más estables y duraderos. Y tal vez también transportar información en forma de corriente de spin superconductora al mismo tiempo.
Mientras tanto, la detección mejorada de la decoherencia de un qubit dado podría proporcionar un método impulsado por sensores y software para mejorar radicalmente el rendimiento sin depender de materiales más complejos o difíciles de fabricar.
Invertir en la innovación de la computación cuántica
Microsoft
(MSFT )
Mientras que Microsoft es más conocida por su fuerte presencia en sistemas operativos con Windows, también es un gigante en muchos otros campos tecnológicos.
Por ejemplo, es el líder en soluciones empresariales, incluyendo Office (Outlook, Word, Excel y PowerPoint), pero también llamadas de empresa (Teams), almacenamiento compartido en la nube (OneDrive), Visio (diagramas, gráficos), Loop (espacio de trabajo colaborativo) y Access (base de datos).
Mientras que no es el líder en servicios de nube (dominado por Amazon’s AWS), Microsoft está haciendo el 20% de la infraestructura de nube global a través de su plataforma Azure, tan grande como las participaciones combinadas de Google + Alibaba + Oracle.
Fuente: Statista
Microsoft también es el propietario de LinkedIn, GitHub, Xbox y muchos de los estudios de videojuegos más grandes del mundo.
Cuando se trata de IA, Microsoft se ha centrado más en casos de uso técnicos y aplicaciones empresariales que en aplicaciones de consumo, notablemente con el programa AI4Science, en AIs útiles para la investigación científica.
Esto incluye, por ejemplo, acelerar el trabajo de los científicos de materiales para diseñar nuevos moléculas o electrodos de batería al tener un AI que reduce 32 millones de materiales potenciales a 500,000 candidatos, y luego a 800 en menos de 80 horas.
Fuente: Microsoft
Hasta ahora, cuando se trata de computación cuántica, Microsoft había parecido 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 “cálculo híbrido”, que combina la computación cuántica con el servicio de supercomputadora tradicional en la nube.
Fuente: Microsoft
Como Microsoft lanzó su propio chip basado en partículas de Majorana a principios de 2025, la empresa se ha convertido en uno de los líderes globales en computación cuántica.
Con nuevos materiales como superconductores triplet o nuevas posibilidades de calibración en tiempo real, es probable que Microsoft pueda seguir progresando e integrar estas nuevas herramientas en sus propias computadoras cuánticas.
(También puedes leer nuestro artículo que pone el foco en Microsoft en más detalle para entender mejor a la empresa).
- Los superconductores triplet siguen siendo experimentales pero de alto potencial.
- La calibración de qubits en tiempo real es a corto plazo y práctica.
- Microsoft ofrece una exposición diversificada a la computación cuántica.
- IonQ, Rigetti y D-Wave proporcionan una sensibilidad de sector más pura.
Últimas noticias y desarrollos de acciones de Microsoft (MSFT)
Estudio referenciado
1. F. Colangelo et al, Desvelando la superconductividad triplet intrínseca en NbRe no centrosimétrico 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. Detección adaptativa en tiempo real de 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
