Cristales de tiempo impulsan avances inéditos en computación cuántica

Científicos han logrado un hito en física cuántica: la creación de un cristal de tiempo estable que incorpora orden topológico, un avance publicado en Nature Communications . Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para la computación cuántica y el estudio de fases exóticas de la materia.

Los cristales de tiempo, propuestos por el físico Frank Wilczek en 2012, son sistemas que oscilan en el tiempo de manera periódica sin consumir energía, desafiando las leyes clásicas de la simetría temporal. En este caso, los investigadores usaron un procesador cuántico con 18 qubits superconductores dispuestos en una matriz bidimensional, diseñando impulsos precisos que generaron oscilaciones temporales extraordinariamente estables.

La clave de este logro radica en combinar estas oscilaciones con el orden topológico, una propiedad que otorga robustez frente a perturbaciones externas. Este comportamiento fue observado exclusivamente en operadores lógicos no locales, diferenciándose de los cristales de tiempo convencionales.

Entre los resultados destacados, el sistema mostró fidelidades superiores al 99,9 % en operaciones con qubits individuales y oscilaciones pretermales visibles durante 20 ciclos, un tiempo prolongado en sistemas cuánticos. Además, la medición de entropía de entrelazamiento topológico confirma la solidez teórica del modelo.

Este avance tiene implicaciones profundas para la computación cuántica, especialmente en la corrección de errores y la resistencia a la decoherencia, dos de los mayores desafíos del campo. No obstante, persisten retos como la escalabilidad y la duración limitada de las fases pretermales.

El estudio marca un nuevo horizonte en la física cuántica y sienta las bases para explorar partículas aún más complejas, como los cualquiera no abelianos, con el potencial de revolucionar la computación cuántica topológica en el futuro.