Goldeneye: la cámara donde se simulan temperaturas 1000 veces más frías que en el espacio exterior

La llegada del microchip Majorana 1 ha confirmado que la era de la computación cuántica está cada vez más cerca. Pero para ello no solo es necesario desarrollar los microchips correctos, también es imprescindible contar con las instalaciones adecuadas. Y por una buena razón.

Los ordenadores cuánticos obtienen su increíble velocidad y potencia aprovechando el espeluznante reino de la física cuántica. Propiedades como la superposición, donde las partículas pueden existir en dos estados al mismo tiempo, pueden permitir que se procesen grandes cantidades de datos simultáneamente, mientras que el entrelazamiento puede “teletransportar” información de manera efectiva.

El problema es que estos estados son muy sensibles a las interferencias del entorno, incluido el calor. Por ello, los experimentos y ordenadores cuánticos suelen tener que funcionar y mantenerse a temperaturas criogénicas apenas una fracción de grado por encima del cero absoluto, donde los átomos casi no tienen energía.

Mantener los equipos a esa temperatura no es tarea fácil, por lo que IBM ha construido ahora un nuevo tipo de “supernevera”: Goldeneye. La idea detrás de esta cámara es un refrigerador de dilución, que utiliza una mezcla de helio-3 y helio-4 para enfriar su contenido hasta el rango del milikelvin (mK), o milésimas de grado por encima del cero absoluto.

Pero Goldeneye ha sido diseñado para resolver algunos problemas en los refrigeradores de dilución existentes. Para empezar, contiene un volumen de 1,7 m3, dos o tres veces más grande que los anteriores dispositivos similares. También es modular y tiene un diseño de concha que permite que la cámara de vacío exterior se abra lateralmente para que los científicos puedan acceder fácilmente al hardware interno.

También puede equiparse con diferentes unidades de frío que actúen a diferentes temperaturas, y su peso de 6,7 toneladas ayuda a reducir las vibraciones que pueden interferir con el equipo cuántico. Es importante destacar que, a pesar de que la “nevera” en sí es muy grande, solo ocupa una décima parte del espacio de los refrigeradores de dilución existentes de potencia equivalente. Todo esto se puede sintetizar de un modo sencillo: podría ser operado por equipos de científicos mucho más pequeños.

En las pruebas, Goldeneye fue capaz de enfriarse a tan solo 25 mK, que es 1.000 veces más frío que la temperatura media del espacio. Cuando el equipo de IBM colocó un chip cuántico en su interior y lo enfrió, pudieron lograr un tiempo de coherencia (el tiempo que los cúbits retienen su información) de alrededor de 450 microsegundos. Puede que no parezca mucho, pero está a la par con los refrigeradores de dilución existentes.