Dorre kuantikoa

Ordenagailu kuantikoek gaur egungo ordenagailuentzat ezinezkoak diren kalkuluak egiteko ahalmena izango dute, teorian behintzat. Ordenagailu horiek farmako berriak garatzen edo klima-­aldaketari aurre egiten lagunduko omen dute. Baina, horretarako, kalkulu-ahalmen handiagoa lortu behar dute. Eta hori iritsiko da ordenagailuek qubit asko dituztenean, milaka qubit dituzten txip kuantikoak garatzen direnean.

Oraindik hortik urrun gauden arren, helburu horrekin ari dira lanean, joan den otsailetik, Donostian martxan jarri zuten dorre kuantikoan. Hangoak ez dira ohiko laborategiak, hardware kuantikoko laborategiak baizik; silizioan oinarritutako txip kuantikoak garatzeko azpiegitura berezia dute, eta laborategi horietan ordenagailu kuantikoek kalkuluak egiteko behar dituzten txipak diseinatu eta probatzen dituzte.

Honela azaldu du Fernando González-Zalbak, dorre kuantikoko ikerketaburuak: “Guk konputazio kuantikorako txipak diseinatzen ditugu, eta, gero, batez ere, gure diseinuek nahi ditugun funtzioak betetzen dituztela probatu eta balioztatzen dugu. Proba horiek egiteko, ekipamendu oso berezia behar dugu”.

Esaterako, txipek funtziona dezaten, zilindro itxurako diluzio-hozkailu batean sartzen dituzte. Horren bidez zero absolututik gertuko tenperaturak lortzen dituzte. “Tenperatura ultrabaxuetaraino hozten duen hozkailu bat da”, azaldu du González-Zalbak. “Zero absolututik oso gertu dauden tenperaturak dira horiek, zero azpitik 273 ºC ingurukoak”. Ikerketa hauetarako ezinbestekoa da tenperatura horietan lan egitea: “Gure lanerako funtsezkoak diren efektu kuantikoak indar handiagoz agertzen dira tenperatura baxu horietan.”

Laborategian etengabe entzuten da helioa ponpatzean ateratzen den soinu erritmikoa. Izan ere, tenperatura hainbeste jaisteko, nitrogeno likidoa eta helioaren bi isotopo berezi erabiltzen dituzte. Nitrogeno likidoaren depositua astean behin betetzen dute; beharrezkoa da sistemak funtziona dezan. Baina hotz ultrabaxua helioari esker lortzen dute.

Txipak diseinatu eta probatzeko hiru hozkailu dituzte, oraingoz. Baina, laborategian sei hozkailurentzako espazioa dute. Hain zuzen ere, dorre kuantikoak bost solairu ditu, eta solairu bakoitzak gisa horretako azpiegitura bat har dezake. Arrazoia argia da: urte gutxian hazteko asmoa dute.

González-Zalbak berak ere argi utzi du: “Gure taldearen eta ikerketa-zentroaren anbizioa da arlo honetan erreferentziazko zentro bihurtzea, alegia, siliziozko teknologian oinarritutako txip kuantikoen garapenean erakunde liderretako bat izatea”.

Txipak egiteko silizioaren aldeko apustua egin dute. Hain zuzen ere, silizioan oinarritutako teknologia kuantikoek etorkizun handia dutela azpimarratu dute ikertzaileek. Izan ere, konputazio klasikoaren oinarrizko materiala da, eta arrakasta lortuz gero, gaur egungo txipen industria eta azpiegitura erraldoi bera baliatu ahal izango da ordenagailu kuantikoak egiteko.

Orain arte CIC Nanogunen 4 qubit-eko txipekin lan egin dute, baina dagoeneko bit kuantiko gehiago dituen txip bat prest dute, eta milaka qubit-eko txipa diseinatzeko bideari ekin diote.