El campo de la computación cuántica se enfrenta a un desafío fundamental: la fragilidad de los qubits, las unidades básicas de información cuántica. Mientras enfoques convencionales como los circuitos superconductores y los iones atrapados requieren técnicas complejas de corrección de errores para lidiar con la decoherencia, Microsoft ha apostado por un camino alternativo: los qubits topológicos basados en los modos zero de Majorana. Este enfoque promete una resistencia inherente al ruido gracias a la codificación no local de la información cuántica.
La teoría detrás de estos qubits se origina en investigaciones de finales de los años 90, que sugieren que los estados cuánticos codificados en los modos zero de Majorana podrían ser inmunes al ruido local. Esto reduciría la necesidad de extensas correcciones. Tras dos décadas de investigación, la compañía tecnológica ha presentado recientemente un prototipo denominado «Majorana 1». Sin embargo, la comunidad científica se mantiene cautelosa ante estos desarrollos debido a la controversia y el escepticismo que rodea los hallazgos previos.
Los qubits topológicos obtienen su estabilidad de la separación espacial de los modos zero de Majorana, que se localizan en los extremos de nanocables diseñados para este fin. Estos modos presentan estadísticas no abelianas, lo que implica que su estado cuántico solo cambia a través de operaciones topológicas específicas, y no por perturbaciones locales. Según la teoría, esto haría que los qubits Majorana sean altamente resistentes al ruido. La estrategia de Microsoft involucra la creación de «tetrons», que son pares de modos zero que codifican un único qubit lógico mediante su estado de paridad colectiva, utilizando pulsos de voltaje simples para realizar operaciones y así evitar controles analógicos complicados utilizados en qubits superconductores.
No obstante, a pesar de una sólida base teórica, la verificación experimental ha demostrado ser un desafío. Los modos zero de Majorana no se presentan de forma natural en la naturaleza y deben ser diseñados en materiales especiales, como nanocables de arsenuro de indio en proximidad a superconductores. Establecer la existencia y el comportamiento esperado de estos estados ha sido problemático, lo que ha llevado a controversias pasadas.
Un evento significativo en la historia de la iniciativa Majorana de Microsoft ocurrió en 2018, cuando el equipo del investigador Leo Kouwenhoven en la Universidad Tecnológica de Delft afirmó haber observado firmas de conductancia cuantizada que respaldaban la existencia de modos zero de Majorana. Aunque inicialmente este hallazgo fue recibido con entusiasmo, en 2021 se retractó el artículo debido a inconsistencias en el análisis de datos, lo que impactó negativamente la credibilidad del enfoque de Microsoft.
A pesar de estas dificultades, la compañía y sus colaboradores han seguido perfeccionando su método. El reciente anuncio del chip «Majorana 1» en 2025 ofrece evidencia experimental que respalda la viabilidad de los qubits basados en Majorana. Entre los avances significativos destacan la fabricación de nuevos materiales, la medición exitosa de la paridad del qubit con un 99 % de precisión y un notable aumento en la estabilidad del estado del qubit en comparación con los qubits superconductores.
Sin embargo, aún no se han demostrado operaciones cuánticas clave, como el entrelazamiento entre qubits mediante trenzado no abeliano, lo que significa que las afirmaciones acerca de la superioridad de los qubits topológicos siguen siendo especulativas. Aunque la protección contra errores podría ser un beneficio de los qubits Majorana, la validación experimental y la integración a gran escala aún están en proceso.
La comunidad científica permanece escéptica ante las afirmaciones de Microsoft. Existen preocupaciones sobre la falta de evidencia directa de los modos zero de Majorana y la posibilidad de explicaciones alternativas para los fenómenos observados. Además, las promesas sobre la implementación a gran escala, que se plantea se logrará «en años, no décadas», aún carecen de respaldo sólido.
Los qubits basados en Majorana representan uno de los esfuerzos más ambiciosos en el ámbito de la computación cuántica. Si bien la promesa teórica de protección intrínseca contra errores y un control cuántico simplificado resulta atractiva, las controversias históricas y el escepticismo continúan planteando interrogantes. Los próximos años serán cruciales para determinar si estos qubits revolucionarán realmente la computación cuántica o si permanecerán como una idea elegante pero impráctica. A medida que se avancen en verificaciones independientes y más experimentos, la comunidad científica decidirá si la arriesgada apuesta de Microsoft finalmente dará sus frutos.
