Investigadores del MIT han logrado reducir el tamaño de los qubits superconductores y, al mismo tiempo, disminuir la interferencia entre qubits vecinos, aumentando en un factor de 100 la densidad de qubits que caben en un chip respecto a los diseños convencionales. El avance se basa en el uso de materiales bidimensionales: unas pocas monocapas atómicas de nitruro de boro hexagonal (hBN), empleadas como dieléctrico en los condensadores de los circuitos superconductores, combinado con diseleniuro de niobio como superconductor bidimensional.
Frente a dieléctricos tradicionales como el óxido de silicio o el nitruro de silicio, demasiado defectuosos a temperaturas inferiores a 0,02 K, el hBN presenta pocos defectos y permite condensadores en configuración vertical compacta en lugar de los condensadores coplanares de 100 × 100 µm habituales. El ensamblaje se realiza en una caja de guantes con argón debido a la oxidación instantánea del diseleniuro de niobio en aire, pero una vez sellado el sándwich no se observa degradación, ya que el 90 % del campo eléctrico queda confinado en su interior.
William Oliver, director del Center for Quantum Engineering del MIT, subraya que miniaturizar sin sacrificar el factor de calidad es esencial, ya que en computación cuántica el rendimiento y la cantidad de qubits deben avanzar a la par. Joel Wang, coautor principal, señala que el principal reto pendiente es el crecimiento a escala de oblea del hBN y del diseleniuro de niobio y su apilamiento industrial.