Superconductores: Google e IBM
Lección 15 de 23 del curso «Cuántica». Gratis, con animaciones y un test.
Un átomo dibujado en un chip
Un cúbit superconductor es un pequeño circuito de aluminio o niobio sobre un chip de silicio. La pieza clave es la unión Josephson, una capa finísima de aislante entre dos superconductores. Muy enfriada, la corriente del circuito se comporta como un enorme objeto cuántico con dos niveles de energía: el 0 y el 1. El Nobel de Física 2025 fue para John Clarke, Michel Devoret y John Martinis por experimentos de los años 80 en los que vieron por primera vez esos efectos cuánticos en un circuito que cabe en la mano.
Más frío que el espacio
Un cúbit así solo funciona a unos 10 milikelvin, cientos de veces más frío que el espacio. Para eso hace falta un refrigerador de dilución: un “candelabro” de varias etapas, cada una más fría que la anterior, con el chip colgado abajo del todo. A cada cúbit llegan cables desde el mundo cálido, y hacen falta tantos que es un problema de ingeniería en sí mismo. Cuando ves la foto de un “candelabro dorado” en artículos sobre ordenadores cuánticos, es este refrigerador.
Google Willow: bajo el umbral
En diciembre de 2024 Google presentó el chip Willow de 105 cúbits. Lo importante no es el número. El equipo armó un cúbit lógico con cada vez más cúbits físicos: rejillas de 3×3, 5×5 y 7×7. En cada paso el error del cúbit lógico cayó más o menos a la mitad. Eso se llama “bajo el umbral”: más cúbits, menos errores, y no al revés. Los físicos lo soñaban desde hacía casi 30 años. En el mismo chip se ejecutó en 2025 Quantum Echoes, de la lección de moléculas.
IBM: del récord de cantidad al de calidad
IBM tiene la hoja de ruta pública más detallada. En 2023 llegó Condor con 1121 cúbits, récord de cantidad pero no de calidad, y la propia empresa giró hacia la calidad. En 2025 salieron Nighthawk, con 120 cúbits y 218 acopladores ajustables, y el experimental Loon para probar un nuevo código de corrección. Lo siguiente: Kookaburra en 2026, el primer módulo con corrección; Cockatoo en 2027, que enlaza módulos; y Starling en 2029, con 200 cúbits lógicos y 100 millones de operaciones.
Puntos fuertes y débiles
La gran ventaja de los superconductores es la velocidad: una puerta tarda decenas de nanosegundos, y los chips se fabrican en líneas de semiconductores conocidas. Desventajas: hace falta frío extremo, un cúbit vive una décima de milisegundo, y solo se conecta con sus vecinos, así que los cúbits lejanos se pasan la información en cadena. De ahí la estrategia: muchos cúbits rápidos pero de “vida corta” más una corrección de errores potente.
Ponte a prueba
- ¿Qué es lo clave del resultado de Google Willow de 2024?
Respuesta correcta: Al crecer el código, baja el error del cúbit lógico. “Bajo el umbral” significa que añadir cúbits al código reduce los errores. Sin eso, escalar no tiene sentido. - ¿Por qué IBM sacó un chip de 120 cúbits tras el Condor de 1121?
Respuesta correcta: La calidad y las conexiones importan más que el número. Cúbits ruidosos sin buenas conexiones dan poco. Nighthawk tiene 218 acopladores ajustables y mejores prestaciones, y después vienen los módulos con corrección. - ¿Cuál es la principal desventaja técnica de los cúbits superconductores?
Respuesta correcta: Frío extremo y un mar de cables. Unos 10 milikelvin y cables a cada cúbit son la gran barrera hacia los millones de cúbits.