Un qubit convencional sobrevive, en el mejor de los casos, unos pocos milisegundos antes de perder su estado cuántico. Microsoft afirma que los qubits de su nuevo chip Majorana 2 pueden mantenerse estables durante un minuto entero.
Esa brecha —de milisegundos a sesenta segundos— es lo que ha puesto en alerta a la comunidad científica. No solo por lo que implicaría si fuera cierto, sino porque no todos están dispuestos a creerlo.
Un salto de milisegundos a minutos
El tiempo de coherencia cuántica es el punto débil de la computación cuántica: el período durante el cual un qubit mantiene su estado entrelazado y puede participar en cálculos en paralelo. Cuando ese estado colapsa, la información se pierde. En los chips convencionales, ese margen oscila entre unos pocos milisegundos y, como mucho, algunas decenas.
El Majorana 2 declara una vida media de 20 segundos y picos de hasta un minuto. Según Microsoft, eso representa una mejora de 1.000 veces respecto al Majorana 1, presentado en febrero del año pasado. Un dato que, de confirmarse, redefiniría los límites del campo. Hay un matiz que no conviene ignorar, sin embargo: los resultados proceden de un preprint publicado el 2 de junio, todavía sin revisión por pares.
La apuesta topológica: partículas que son su propio contrario
En 1937, el físico italiano Ettore Majorana propuso algo teóricamente desconcertante: que podría existir una partícula que fuera, al mismo tiempo, su propia antipartícula. Bajo determinadas condiciones, esa partícula coexistiría de forma estable en lugar de aniquilarse.
Los qubits topológicos se basan en ese principio. Cuando el material alcanza un estado topológico de la materia —una fase en la que los átomos se entrelazan a largas distancias— la información cuántica queda protegida frente a perturbaciones externas por la propia geometría del sistema. En teoría, eso los hace más estables y menos exigentes energéticamente que los qubits superconductores de IBM o Google.
El problema de base es que las partículas de Majorana no existen en la naturaleza. Deben inducirse en laboratorio bajo condiciones muy precisas.
Nuevos materiales: plomo, antimoniuro y una barrera más gruesa
El Majorana 1 combinaba un semiconductor de arseniuro de indio con un superconductor de aluminio. Esa estructura formaba un «topoconductor», y cada qubit se construía a partir de dos nanoalambres superconductores terminados en modos cero de Majorana (MZM), los bloques constructivos que almacenan información mediante la paridad del número de electrones.
El Majorana 2 introduce dos cambios materiales. El aluminio es reemplazado por plomo, que protege mejor los qubits frente a perturbaciones electromagnéticas y radiación cósmica. El semiconductor combina ahora arseniuro de indio con arseniuro de indio antimoniuro, lo que duplica la brecha topológica: la barrera física que aísla los qubits del ruido ambiental. El resultado, según los investigadores, es el salto de coherencia de entre 1 y 12 milisegundos a una media de 20 segundos.
Inteligencia artificial átomo a átomo
Diseñar el chip requirió introducir impurezas con precisión atómica en la estructura cristalina para fijar cada átomo en su posición correcta. Demasiadas impurezas, o mal colocadas, destruirían la estructura. La variedad de parámetros interdependientes hacía inviable gestionar el proceso de forma tradicional.
El equipo recurrió a agentes de inteligencia artificial de la plataforma Microsoft Discovery, que coordinaron cambios en software, arquitectura, materiales, fabricación y mediciones de forma simultánea. También sintetizaron casi dos décadas de datos dispersos en distintos formatos y repositorios. «Usar IA agéntica para automatizar las mediciones fue un cambio de juego», explicó Zulfi Alam, vicepresidente corporativo de cuántica en Microsoft. La IA redujo el tiempo de experimentación en «varios órdenes de magnitud» y gestionó ajustes de voltaje en paralelo, una tarea que, según Alam, el razonamiento lineal humano no puede abordar.
El escepticismo que rodea al anuncio
No todos los expertos comparten el entusiasmo. Sergey Frolov, investigador de computación cuántica en la Universidad de Pittsburgh, ha cuestionado públicamente la credibilidad de los datos, señalando además que el preprint anterior de Microsoft sobre este tema nunca superó la revisión por pares.
El debate sobre la evidencia de los MZMs en los chips de Microsoft se arrastra desde 2018. Chetan Nayak, investigador implicado en el trabajo del año pasado, presentó evidencia adicional en el Global Physics Summit de marzo, pero la discusión no se ha cerrado. Yuval Boger, de la empresa QuEra, adoptó una postura más matizada: «Los qubits topológicos son una apuesta audaz a largo plazo, y las mejoras reportadas merecen atención», dijo a Live Science, antes de añadir que «lo sensato es esperar la revisión por pares y la reproducción independiente antes de sacar conclusiones.»
El horizonte de 2029 y lo que aún falta
Microsoft ha recortado a la mitad su plazo para construir un ordenador cuántico tolerante a fallos, con 2029 como nuevo objetivo. Ese tipo de máquina no solo realiza cálculos cuánticos, sino que puede corregir sus propios errores y sostener operaciones prolongadas. El hito técnico que lo define se conoce como corrección de errores «por debajo del umbral»: la tasa de error disminuye a medida que el sistema crece.
El Majorana 2 todavía no ha demostrado un qubit topológico funcional en el sentido pleno del término. Otras modalidades —superconductores, átomos neutros, fotónicos— llevan ventaja en demostración práctica, como señaló Boger.
Lo que ocurra en los próximos meses será determinante. La revisión por pares del preprint, la posible reproducción independiente de los resultados y el avance hacia un qubit topológico operativo dirán mucho sobre si el Majorana 2 marca un punto de inflexión real o si se trata de un anuncio prematuro. En un campo donde la competencia entre enfoques distintos acelera el progreso colectivo, ese escrutinio no es un obstáculo. Es parte del proceso.