Investigadores han desarrollado un método innovador para la preparación y medida secuencial de múltiples cúbits utilizando un único canal de control. Esta técnica, que aborda un cuello de botella crítico en la escalabilidad de los ordenadores cuánticos, permite manipular y leer el estado de varios cúbits de forma individualizada sin necesidad de un canal de control y medida dedicado para cada uno. El avance es crucial para superar las limitaciones de interconexión y complejidad de hardware que surgen al aumentar el número de cúbits en un procesador cuántico.
Tradicionalmente, cada cúbit en un sistema cuántico requiere su propio conjunto de líneas de control y lectura, lo que lleva a una complejidad de cableado y electrónica que crece linealmente con el número de cúbits. Este nuevo enfoque utiliza un esquema de multiplexación temporal, donde el mismo canal físico se comparte entre diferentes cúbits en distintos momentos. Mediante la aplicación de pulsos de microondas cuidadosamente secuenciados y la detección de las respuestas individuales, el sistema puede preparar un cúbit en un estado deseado y luego medir su estado final, antes de pasar al siguiente cúbit en la secuencia.
La implementación de este método se realizó en un chip superconductor, un tipo de arquitectura comúnmente utilizada en la computación cuántica. Los resultados experimentales demuestran la viabilidad y la alta fidelidad de la preparación y medida de estados individuales para múltiples cúbits. Este logro representa un paso significativo hacia la construcción de ordenadores cuánticos a gran escala, al reducir drásticamente los requisitos de hardware y simplificar el diseño de la crioelectrónica necesaria para operar estos sistemas a temperaturas muy bajas. La capacidad de controlar y leer cúbits de manera eficiente con menos recursos es fundamental para el desarrollo futuro de la computación cuántica.