China dio un nuevo avance en el desarrollo de tecnologías cuánticas al producir por primera vez silicio-28 de alta pureza, con una abundancia isotópica…
China dio un nuevo avance en el desarrollo de tecnologías cuánticas al producir por primera vez silicio-28 de alta pureza, con una abundancia isotópica superior al 99,99%. El material fue fabricado por uno de los institutos de investigación de la Corporación Nuclear Estatal China y resulta clave para el hardware cuántico basado en silicio, considerado una de las rutas con mayor potencial de escalabilidad.
Un insumo estratégico para los cúbits de silicio
El anuncio tiene relevancia porque el silicio-28 es la materia prima de los ordenadores cuánticos basados en silicio. En este tipo de sistemas, el espín de los electrones atrapados en puntos cuánticos sobre una oblea de silicio funciona como unidad básica de información.
La importancia del isótopo se explica por la composición del silicio natural: aunque está formado en su mayor parte por silicio-28, contiene cerca de un 4,7% de silicio-29, un isótopo con espín nuclear no nulo. Esa presencia genera ruido magnético que interfiere con los cúbits y reduce su capacidad para mantener el estado cuántico.
Menos ruido, más coherencia
En un ordenador cuántico, la coherencia depende del entorno en el que operan los cúbits. Cuando el silicio se enriquece hasta eliminar casi por completo el silicio-29, ese ruido magnético desaparece casi por completo y la información cuántica puede conservarse durante más tiempo.
Los experimentos más recientes realizados en obleas producidas con procesos industriales CMOS estándar han mostrado tiempos de coherencia de hasta 803 microsegundos, tiempos de relajación de 6,3 segundos y fidelidades de operación por encima del 99% tanto en puertas de un cúbit como de dos.
Comparación con otras tecnologías cuánticas
Los cúbits superconductores, impulsados por Google e IBM, ejecutan operaciones con rapidez, pero requieren temperaturas cercanas al cero absoluto, en torno a 15 milikelvin, y sus tiempos de coherencia se miden en decenas de microsegundos. En cambio, los cúbits de iones atrapados pueden alcanzar coherencias de varios segundos y errores muy bajos, aunque sus operaciones son lentas y su escalado más allá del centenar de cúbits sigue siendo muy complejo.
Para funcionar, además, los sistemas de iones atrapados necesitan vacío ultrafino, trampas electromagnéticas complejas y láseres de alta precisión.
Ventaja industrial para China
Los cúbits de espín en silicio-28 no son los más rápidos ni los que ofrecen la mayor coherencia absoluta, pero sí presentan una ventaja singular: pueden integrarse con la industria de semiconductores existente. Se fabrican sobre obleas de 300 mm mediante procesos CMOS estándar, los mismos que emplean compañías como TSMC, Intel o Samsung para producir transistores convencionales.
Esa compatibilidad implica que el salto desde unos pocos cúbits hasta millones integrados en un solo chip no dependería de una física desconocida, sino de la ingeniería de fabricación que el sector lleva décadas perfeccionando.
En un contexto de tensiones con Estados Unidos y sus aliados, la capacidad de producir de forma autónoma el material base de esta arquitectura representa para China un avance científico y, al mismo tiempo, un paso estratégico vinculado con su industria de chips y su objetivo más amplio de autonomía tecnológica frente a Occidente.
China y Estados Unidos, líderes en áreas distintas
En tecnologías cuánticas, China y Estados Unidos mantienen una competencia estrecha, aunque con liderazgos distintos según el campo. En computación cuántica, Estados Unidos concentra el 34% de los artículos más citados, frente al 16% chino. En telecomunicaciones cuánticas, China lidera con el 34% de la producción científica de referencia, mientras Estados Unidos alcanza el 17%.
El mapa de patentes muestra una situación similar. China reúne cerca del 60% de las solicitudes globales de tecnología cuántica registradas en 2024, pero en el caso de las patentes internacionales, protegidas simultáneamente en varios países, Estados Unidos encabeza la lista con el 48%, frente al 11% chino.
