ES3040580T3 - Superconducting interposer for optical transduction of quantum information - Google Patents

Abstract

Un sistema para la transducción óptica de información cuántica incluye un chip de cúbits con múltiples cúbits de datos configurados para operar a frecuencias de microondas, y un chip de transducción separado del chip de cúbits, que incluye un transductor de frecuencia de microondas a óptica. El sistema incluye un interpositor acoplado al chip de cúbits y al chip de transducción, el cual contiene un material dieléctrico con múltiples guías de onda superconductoras de microondas. Estas guías de onda están configuradas para transmitir información cuántica desde los cúbits de datos al transductor de frecuencia de microondas a óptica en el chip de transducción, y este último está configurado para transducir la información cuántica de las frecuencias de microondas a frecuencias ópticas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Intermediador superconductor para la transducción óptica de información cuántica

Campo técnico

Las realizaciones actualmente reivindicadas de la presente invención se refieren a sistemas y métodos para la transducción óptica de información cuántica y, más específicamente, a un intermediador superconductor para la transducción óptica de información cuántica.

Antecedentes

Los cúbits superconductores funcionan en el régimen de microondas del espectro electromagnético. En las frecuencias de microondas, las líneas de transmisión de microondas (es decir, el cable coaxial, las líneas de banda en las placas de circuitos impresos) tienen muchas pérdidas (~ 1 dB/pie de atenuación). Estas pérdidas impiden que la información cuántica se transporte lejos. Por ejemplo, las pérdidas impiden que la información cuántica se transporte fuera del entorno de refrigerador de dilución utilizando líneas de transmisión de microondas. La transducción óptica convierte un fotón de microondas en frecuencia óptica (es decir, intervalo de telecomunicaciones ~ 1550 nm). En este régimen del espectro electromagnético, los fotones pueden propagarse prácticamente sin pérdidas (~ 0,2 dB/km) a través de una fibra óptica o un espacio libre. Sin embargo, los materiales y el funcionamiento de los cúbits y los transductores ópticos suelen ser incompatibles. La publicación de la Universidad de Cornell en https://arxiv.org/abs/1906.11146v2, Rosenberg, D. et al («3D integration and packaging for solid-state cúbits», 26 de junio de 2019) revela que desarrollar un esquema de empaquetado que cumpla con todos los requisitos para el funcionamiento de cúbits de estado sólido en un entorno criogénico puede ser un desafío formidable. En este artículo, analizamos el trabajo que se está realizando en nuestro grupo y en la comunidad en general, centrándonos en el papel de la integración y el empaquetado 3D en el procesamiento cuántico con cúbits de estado sólido. La publicación de solicitud de patente estadounidense US 2018/0102469 A1, Das, R.N. et al («Cryogenic Electronic Packages and Methods for Fabricating Cryogenic Electronic Packages», 12 de abril de 2018) divulga un paquete electrónico criogénico que incluye un primer módulo multichip superconductor (SMCM), un intermediador superconductor, un segundo SMCM y una estructura semiconductora superconductora. El intermediador se dispone encima y acoplado al primer SMCM, el segundo SMCM se dispone encima y acoplado al intermediador, y la estructura semiconductora de semiconductores se dispone encima y acoplada al segundo SMCM. El segundo SMCM y la estructura semiconductora superconductora se acoplan eléctricamente al primer SMCM a través del intermediador. También se proporciona un método para fabricar un paquete electrónico criogénico.

Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de abordar el problema anteriormente mencionado.

Compendio

Vista desde un primer aspecto, la presente invención proporciona un sistema para la transducción óptica de información cuántica, según la reivindicación independiente 1.

Vista desde otro aspecto, la presente invención proporciona un método para realizar la transducción óptica de información cuántica, según la reivindicación independiente 13. Las reivindicaciones dependientes definen ventajosamente las realizaciones de la invención.

Descripción de los dibujos

La presente invención se describirá ahora, solo a modo de ejemplo, con referencia a realizaciones preferidas, tal como se ilustra en las siguientes figuras:

La FIG. 1 es una ilustración esquemática de un sistema para la transducción óptica de información cuántica según una realización de la invención.

La FIG. 2A es una ilustración esquemática de un chip de transducción según una realización de la invención. La FIG. 2B es una ilustración esquemática de un chip de cúbits según un aspecto de la presente divulgación, útil para entender la invención reivindicada.

La FIG. 2C es una ilustración esquemática de un intermediador según una realización de la presente invención. La FIG. 2D es una ilustración esquemática del intermediador de la FIG. 2C acoplado al chip de transducción de la FIG. 2A y al chip de cúbits de la FIG. 2B según un aspecto de la presente divulgación, útil para comprender la invención reivindicada.

La FIG. 3A es una ilustración esquemática de un chip de transducción que incluye dos cúbits de transducción.

La FIG. 3B es una ilustración esquemática de un intermediador según una realización de la presente invención.

La FIG. 3C es una ilustración esquemática del intermediador de la FIG. 3B acoplado al chip de transducción de la FIG. 3A y a un chip de cúbits.

La FIG. 4 es una ilustración esquemática de un chip de cúbits y un chip de transducción acoplados a la misma superficie de un intermediador.

La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método para realizar la transducción óptica de información cuántica.

La FIG. 6 es una ilustración esquemática de un ordenador cuántico según una realización de la presente invención.

Descripción detallada

La FIG. 1 es una ilustración esquemática de un sistema 100 para la transducción óptica de información cuántica según una realización de la presente invención. El sistema 100 incluye un chip de cúbits 102 que comprende una pluralidad de cúbits de datos 104, 106, 108 configurados para funcionar a frecuencias de microondas. El sistema 100 incluye un chip de transducción 110 espaciado del chip de cúbits 102. El chip de transducción 110 incluye un transductor de frecuencia de microondas a óptica (no mostrado en la FIG. 1; véase la FIG. 2A). El sistema 100 incluye un intermediador 112 acoplado al chip de cúbits 102 y al chip de transducción 110. El intermediador 112 incluye un material dieléctrico 114 que comprende una pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras 116, 118, 120 formadas en el mismo. La pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras 116, 118, 120 se configura para transmitir información cuántica desde la pluralidad de cúbits de datos 104, 106, 108 al transductor de frecuencia de microondas a óptica en el chip de transducción 110. El transductor de frecuencia de microondas a óptica se configura para transducir la información cuántica de las frecuencias de microondas a frecuencias ópticas. Aunque la realización de la FIG. 1 muestra un ejemplo que tiene un número particular de cúbits de datos, transductores de frecuencia de microondas a óptica y guías de ondas de microondas superconductoras, las realizaciones de la invención no se limitan a estos números particulares. Las realizaciones de la invención podrían incluir más o menos cúbits de datos, transductores de frecuencia de microondas a óptica y guías de ondas de microondas superconductoras.

Según una realización de la presente invención, el transductor de frecuencia de microondas a óptica se configura además para transducir información cuántica de frecuencias ópticas a frecuencias de microondas, y la pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras 116, 118, 120 se configuran para transmitir la información cuántica del transductor de frecuencia de microondas a óptica en el chip de transducción a la pluralidad de cúbits de datos 104, 106, 108.

Como se muestra en la FIG. 1, el intermediador 112 según una realización de la invención incluye una primera superficie 122 y una segunda superficie 124 opuesta a la primera superficie 122. El chip de cúbits 102 se acopla a la primera superficie 122 del intermediador 112, y el chip de transducción 110 se acopla a la segunda superficie 124 del intermediador 112.

Según una realización de la invención, el chip de cúbits se une al intermediador. En la FIG. 1, el chip de cúbits 102 se une al intermediador 112 usando una pluralidad de bolas de soldadura 126, 128, 130. Las bolas de soldadura 126, 128, 130 pueden acoplarse directamente a las guías de ondas de microondas superconductoras 116, 118, 120 y acoplarse capacitivamente a los cúbits de datos 104, 106, 108. Las bolas de soldadura pueden formarse a partir de un material superconductor, aunque las realizaciones de la invención no se limitan a las bolas de soldadura formadas a partir de materiales superconductores. Un ejemplo de material para las bolas de soldadura es el indio. Las realizaciones de la presente invención no se limitan al número de bolas de soldadura que se muestran en el ejemplo ilustrado en la FIG. 1.

Según una realización de la invención, el chip de transducción se une al intermediador. En la FIG. 1, el chip de transducción 110 se une al intermediador 112 usando una pluralidad de bolas de soldadura 132, 134, 136. Las bolas de soldadura 132, 134, 136 acoplan el transductor de frecuencia de microondas a óptica a las guías de ondas de microondas superconductoras 116, 118, 120. El sistema 100 según una realización de la presente invención puede incluir múltiples chips de cúbits y chips de transducción. Los chips de cúbits y los chips de transducción pueden unirse a un único intermediador o a varios intermediadores.

El sistema según una realización de la presente invención permite la transferencia de información cuántica desde un chip de cúbits superconductor a través de guías de ondas superconductoras integradas en un intermediador dieléctrico a un chip que realiza la transducción óptica. El sistema separa los campos de luz parásita generados por los transductores de microondas a óptico dispuestos en el chip de transducción de los cúbits de datos del chip de cúbits superconductor a través de una solución de empaquetado. Es decir, los cúbits de datos pueden formarse en un chip, mientras que un transductor de microondas a óptico puede formarse en otro chip. Por lo tanto, las etapas de procesamiento de materiales se separan entre el chip de cúbits y el chip de transducción óptica. Los cúbits de datos del chip de cúbits pueden fabricarse utilizando materiales y procesos que optimicen la coherencia de los cúbits. Mientras tanto, el chip de transducción puede fabricarse utilizando materiales y procesos que faciliten la transducción de microondas a óptico, sin afectar a la calidad de los cúbits de datos.

El sistema también puede incluir cúbits en el chip de transducción. En este caso, el chip de cúbits puede tener cúbits de alta calidad, mientras que los cúbits del chip de transducción solo necesitan tener una vida útil superior al tiempo de transducción, que oscila entre 10 ns y 1 ps. Además, los sustratos tales como los materiales electroópticos o piezoeléctricos que pueden ser útiles para formar un chip de transducción a menudo no son compatibles con una vida útil elevada de los cúbits. También es difícil fabricar cúbits de larga duración sobre silicio sobre aislante (SOI), que se utiliza a menudo como sustrato de transducción. Los cúbits formados en SOI suelen tener tiempos T1 y T2 del orden de 3 ps. Las técnicas de procesamiento que son útiles para formar transductores de microondas a ópticos, como las múltiples etapas litográficas, pueden degradar la vida útil de los cúbits debido al recocido de las uniones y/o a la introducción de sistemas de dos niveles (es decir, la pérdida dieléctrica). Al separar los cúbits de datos y los transductores de microondas a ópticos en diferentes chips, se pueden utilizar técnicas de procesamiento óptimas para formar cada chip y las estructuras incluidas en el mismo.

Según una realización de la presente invención, el transductor de frecuencia de microondas a óptica comprende una guía de ondas de microondas acoplada a un dispositivo configurado para funcionar en un dominio de frecuencia óptica. La FIG. 2A es una ilustración esquemática de un chip de transducción 200. El chip de transducción 200 incluye un transductor de frecuencia de microondas a óptica 202 que incluye una guía de ondas de microondas 204 acoplada a un dispositivo 206 configurado para funcionar en un dominio de frecuencia óptica. El dispositivo 206 puede ser, por ejemplo, un resonador óptico en forma de anillo, óvalo, pista de carreras o una doble figura 8. El dispositivo 206 puede ser, por ejemplo, un resonador de ondas acústicas masivas, un acoplador mecánico o una membrana. El chip de transducción 200 también puede incluir una línea de bomba óptica 208 acoplada al dispositivo 206. La línea de bomba óptica 208 se configura para transmitir información cuántica como una señal de frecuencia óptica.

La FIG. 2B es una ilustración esquemática de un chip de cúbits 212 según un aspecto de la presente divulgación, útil para entender la invención reivindicada. El chip de cúbits 212 incluye un cúbit de datos 214 configurado para funcionar a frecuencias de microondas.

La FIG. 2C es una ilustración esquemática de un intermediador 216 según un aspecto de la presente divulgación, útil para entender la invención reivindicada. El intermediador 216 incluye un material dieléctrico 218 que incluye una guía de ondas de microondas superconductora 220 formada en el mismo. Según una realización de la presente invención, el material dieléctrico 218 incluye uno o más de una placa de circuito impreso, un laminado orgánico, un chip de silicio, una cerámica, un material laminado epoxídico reforzado con vidrio, tal como FR-4, duroide o polieteretercetona (PEEK), por ejemplo. Según una realización de la presente invención, la guía de ondas de microondas superconductoras 220 pueden formarse a partir de uno o más de niobio, aluminio, estaño, renio galvanizado o indio, por ejemplo.

La FIG. 2D es una ilustración esquemática de un intermediador acoplado al chip de transducción y el chip de cúbits según una realización de la presente invención. La guía de ondas de microondas superconductora 220 se configura para transmitir información cuántica desde el cúbit de datos 214 al transductor de frecuencia de microondas a óptica 202 en el chip de transducción. Aunque las FIGS. 2B y 2D muestran un chip de cúbits que tiene un único cúbit de datos 214, el chip de cúbits según una realización de la presente invención incluye una pluralidad de cúbits de datos. Aunque las FIGS. 2C y 2D muestran un intermediador que tiene una única guía de ondas de microondas superconductora 220, el intermediador según una realización de la presente invención puede incluir una pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras.

Según una realización de la presente invención, el chip de transducción incluye una pluralidad de cúbits de transducción. La FIG. 3A es una ilustración esquemática de un chip de transducción 300 que incluye dos cúbits de transducción 302, 304. Cada uno de los cúbits de transducción 302, 304 se acopla a un transductor de frecuencia de microondas a óptica 306, 308. Los transductores de frecuencia de microondas a óptica 306, 308 según una realización de la invención incluyen cada uno una guía de ondas de microondas 310, 312 acoplada a un resonador 314, 316 configurado para funcionar en un dominio óptico. Los resonadores 314, 316 pueden tener una variedad de formas, por ejemplo, un anillo, una pista de carreras o una figura 8. Cada uno de los resonadores 314, 316 se acopla a una línea de bomba óptica 318, 320.

La FIG. 3B es una ilustración esquemática de un intermediador 322 según una realización de la presente invención. El intermediador 322 incluye un material dieléctrico 324 que comprende dos guías de ondas de microondas superconductoras 326, 328 formadas en el mismo.

La FIG. 3C es una ilustración esquemática del intermediador 322 de la FIG. 3B acoplado al chip de transducción 300 de la FIG. 3A y a un chip de cúbits, tal como el chip de cúbits 212 mostrado en la FIG. 2B. Las guías de ondas de microondas superconductoras 326, 328 se configuran para transmitir información cuántica desde el cúbit de datos 330 a los transductores de frecuencia de microondas a óptica 306, 308 a través de los cúbits de transducción 302, 304. Las guías de ondas de microondas 306, 308 transmiten información cuántica desde el cúbit de datos 330 a los cúbits de transducción 302, 304 mediante fotones de microondas. Las realizaciones de la invención no se limitan al número particular de cúbits de datos, guías de ondas de microondas superconductoras y cúbits de transducción que se muestran en el ejemplo ilustrado en las FIGS. 3A-3C.

Según una realización de la presente invención, cada uno de la pluralidad de cúbits de datos tiene un tiempo de relajación (T1) y un tiempo de coherencia (T2) suficientes para realizar la computación cuántica. Los cúbits de datos según una realización de la presente invención pueden tener tiempos T1 y T2 superiores a 75 ps. Los cúbits de datos según una realización de la presente invención pueden tener tiempos T1 y T2 del orden de 100 ps o más.

Según una realización de la presente invención, cada uno de la pluralidad de cúbits de transducción tiene un tiempo de relajación y un tiempo de coherencia que supera el tiempo de transducción del transductor de frecuencia de microondas a óptica. Por ejemplo, si el tiempo requerido para la transducción de frecuencia de microondas a frecuencia óptica es de aproximadamente 10 ns — 1 ps, entonces el cúbit de transducción puede tener tiempos T1 y T2 del orden de aproximadamente 3 ps o más. Según una realización de la presente invención, el tiempo de transducción del transductor de frecuencia de microondas a óptica es inferior a 1 ps. Según una realización de la invención, los cúbits de transducción tienen tiempos T1 y T2 que son menores que los tiempos T1 y T2 de los cúbits de datos.

Según una realización de la presente invención, el chip de transducción incluye un sustrato que incluye uno o más de un material electroóptico, un material piezoeléctrico o un sustrato de silicio sobre aislante. Según una realización de la invención, el transductor de frecuencia de microondas a óptica comprende un sistema optomecánico tal como, por ejemplo, una membrana.

Como alternativa a la configuración mostrada en la FIG. 1, el chip de cúbits y el chip de transducción pueden acoplarse a la misma superficie del intermediador. La FIG. 4 es una ilustración esquemática de un chip de cúbits 400 y un chip de transducción 402 acoplados a la misma superficie 404 de un intermediador 406.

La FIG. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método 500 para realizar la transducción óptica de información cuántica. El método 500 incluye proporcionar un chip de cúbits que incluye una pluralidad de cúbits de datos configurados para funcionar a las frecuencias de microondas 502. El método 500 incluye transferir información cuántica desde la pluralidad de cúbits de datos a un chip de transducción espaciado del chip de cúbits, el chip de transducción que incluye un transductor de frecuencia de microondas a óptica 504. El método 500 incluye realizar una transducción de frecuencia de microondas a óptica de la información cuántica mientras se protege la pluralidad de cúbits de datos de los campos de luz parásita utilizando un intermediador dieléctrico dispuesto entre el chip de cúbits y el chip de transducción 506, y emitir la información cuántica como una señal de frecuencia óptica 508.

La FIG. 6 es una ilustración esquemática de un ordenador cuántico 600 según una realización de la presente invención. El ordenador cuántico 600 incluye un sistema de refrigeración al vacío que comprende un recipiente de contención 602. El ordenador cuántico 600 incluye un chip de cúbits 604 contenido dentro de un entorno de vacío refrigerado definido por el recipiente de contención 602. El chip de cúbits 604 incluye una pluralidad de cúbits de datos 606, 608, 610 configurados para funcionar a frecuencias de microondas. El ordenador cuántico 600 incluye un chip de transducción 612 contenido dentro del entorno de vacío refrigerado definido por el recipiente de contención 602. El chip de transducción 612 se espacia del chip de cúbits 604 e incluye un transductor de frecuencia de microondas a óptica. El ordenador cuántico 600 incluye un intermediador 614 contenido dentro de un entorno de vacío refrigerado definido por el recipiente de contención 602. El intermediador 614 se acopla al chip de cúbits 604 y al chip de transducción 612. El intermediador 614 incluye un material dieléctrico 616 que incluye una pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras 618, 620, 622 formadas en las mismas. La pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras 618, 620, 622 se configura para transmitir información cuántica desde la pluralidad de cúbits de datos 606, 608, 610 al transductor de frecuencia de microondas a óptica en el chip de transducción 612, y el transductor de frecuencia de microondas a óptica se configura para transducir la información cuántica de las frecuencias de microondas a frecuencias ópticas.

Según una realización de la presente invención, el material dieléctrico 616 incluye uno o más de una placa de circuito impreso, un laminado orgánico, un chip de silicio, una cerámica, un material laminado epoxídico reforzado con vidrio, tal como FR-4, duroide o polieteretercetona (PEEK). Según una realización de la presente invención, el transductor de frecuencia de microondas a óptica incluye una guía de ondas de microondas acoplada a un dispositivo configurado para funcionar en un dominio de frecuencia óptica. El chip de transducción 612 incluye además una línea de bomba óptica acoplada al dispositivo configurado para funcionar en un dominio de frecuencia óptica, tal como la línea de bomba óptica 208 en la Figura 2. La línea de bomba óptica puede configurarse para transmitir la información cuántica como una señal de frecuencia óptica desde el entorno de vacío refrigerado definido por el recipiente de contención 602 a un exterior del recipiente de contención 602. Alternativa o adicionalmente, la línea de bomba óptica puede configurarse para transmitir la información cuántica como una señal de frecuencia óptica desde el chip de transducción 612 a un segundo chip de transducción acoplado a un segundo chip de cúbits.

El ordenador cuántico según una realización de la presente invención puede incluir una pluralidad de chips de cúbits de datos, chips de transducción e intermediadores. Además, las realizaciones de la invención no se limitan al número particular de cúbits de datos, transductores de frecuencia de microondas a óptica y guías de ondas de microondas superconductoras que se muestran en la FIG. 6.

Las descripciones de las diversas realizaciones de la presente invención se han presentado con fines ilustrativos, pero no pretenden ser exhaustivas o estar limitadas a las realizaciones descritas. Muchas modificaciones y variaciones serán evidentes para los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la reivindicaciones que solamente definen la invención. La terminología usada en esta memoria se ha elegido para explicar mejor los principios de las realizaciones, la aplicación práctica o la mejora técnica frente a las tecnologías que se encuentran en el mercado, o para hacer posible que otros expertos en la técnica entiendan las realizaciones descritas en el presente documento.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (100) para la transducción óptica de información cuántica, que comprende:

un chip de cúbits (212) que comprende una pluralidad de cúbits de datos (330) configurados para funcionar a frecuencias de microondas;

un chip de transducción (200, 300) espaciado de dicho chip de cúbits, comprendiendo dicho chip de transducción un transductor de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308), en donde dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica comprende una guía de ondas de microondas (204, 310, 312) acoplada a un dispositivo (206, 314, 316) configurado para funcionar en un dominio de frecuencia óptica, en donde dicho dispositivo comprende un resonador óptico (206), donde dicho chip de transducción comprende además una línea de bomba óptica (208, 318, 320) acoplada a dicho resonador óptico, en donde dicha línea de bomba óptica se configura para transmitir dicha información cuántica como una señal de frecuencia óptica; y

un intermediador (216, 322) acoplado a dicho chip de cúbits y a dicho chip de transducción, comprendiendo dicho intermediador un material dieléctrico (218, 324) que comprende una pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras (220, 326, 328) formadas en el mismo, en donde dicha pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras se configura para transmitir información cuántica desde dicha pluralidad de cúbits de datos a dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica, y en donde el transductor de frecuencia de microondas a óptica se configura para transducir dicha información cuántica de dichas frecuencias de microondas a frecuencias ópticas,

en donde dicho chip de transducción (200, 300) comprende una pluralidad de cúbits de transducción (302, 304), y

en donde dicho chip de transducción (200, 300) comprende además una pluralidad de transductores de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308), y en donde cada uno de dicha pluralidad de cúbits de transducción (302, 304) se acopla a uno de dicha pluralidad de transductores de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308),

en un acoplamiento uno a uno entre dicha pluralidad de cúbits de transducción (302, 304) y dicha pluralidad de transductores de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308),

en donde dicha pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras (204, 310, 312) se configura para transmitir información cuántica desde dicha pluralidad de cúbits de datos (330) a dicha pluralidad de cúbits de transducción mediante fotones de microondas.

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica (202) se configura además para transducir información cuántica de dicha frecuencia óptica a dichas frecuencias de microondas, y en donde dicha pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras se configura para transmitir dicha información cuántica desde dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica en dicho chip de transducción (200) a dicha pluralidad de cúbits de datos (214).

3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho dispositivo (206) configurado para funcionar en dicho dominio de frecuencia óptica comprende al menos uno de una lista que comprende: un resonador de ondas acústicas masivas, un acoplador mecánico y una membrana.

4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada uno de dicha pluralidad de cúbits de datos (302, 304) tiene un tiempo de relajación y un tiempo de coherencia suficientes para realizar la computación cuántica, y en donde cada uno de dicha pluralidad de cúbits de transducción tiene un tiempo de relajación y un tiempo de coherencia que supera el tiempo de transducción de dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308).

5. El sistema de la reivindicación 4, en donde cada uno de dicha pluralidad de cúbits de datos (330) tiene un tiempo de relajación y un tiempo de coherencia superiores a 75 ps.

6. El sistema de la reivindicación 4, en donde dicho tiempo de transducción de dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308) es inferior a 1 ps.

7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho chip de transducción (200, 300) comprende un sustrato que comprende un material electroóptico.

8. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho chip de transducción (200, 300) comprende un sustrato que comprende un material piezoeléctrico.

9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308) comprende un sistema optomecánico.

10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho intermediador (216, 322) comprende una primera superficie y una segunda superficie opuesta a dicha primera superficie, en donde dicho chip de cúbits se acopla a dicha primera superficie, y en donde dicho chip de transducción se acopla a dicha segunda superficie.

11. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho chip de cúbits (212) y dicho chip de transducción (200, 300) se acoplan a una misma superficie de dicho intermediador (216, 322).

12. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho material dieléctrico comprende una o más de una oblea de Si, PCB, PEEK y teflón.

13. Un método (500) para realizar la transducción óptica de información cuántica, que comprende:

proporcionar (502) un chip de cúbits (212) que comprende una pluralidad de cúbits de datos (330) configurados para funcionar a frecuencias de microondas;

proporcionar un chip de transducción (200, 300) espaciado de dicho chip de cúbits, comprendiendo dicho chip de transducción un transductor de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308), en donde dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica comprende una guía de ondas de microondas (204, 310, 312) acoplada a un dispositivo (206, 314, 316) configurado para funcionar en un dominio de frecuencia óptica, en donde dicho dispositivo comprende un resonador óptico (206), donde dicho chip de transducción comprende además una línea de bomba óptica (208, 318, 320) acoplada a dicho resonador óptico, en donde dicha línea de bomba óptica se configura para transmitir dicha información cuántica como una señal de frecuencia óptica; y

proporcionar un intermediador (216, 322) acoplado a dicho chip de cúbits y a dicho chip de transducción, comprendiendo dicho intermediador un material dieléctrico (218, 324) que comprende una pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras (220, 326, 328) formadas en el mismo;

transmitir (504), por dicha pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras, información cuántica desde dicha pluralidad de cúbits de datos a dicho transductor de frecuencia de microondas a óptica;

transducir (506), por dicha transducción de frecuencia de microondas a frecuencia óptica, dicha información cuántica de dichas frecuencias de microondas a frecuencias ópticas; y

transmitir (508), por dicha línea de bomba óptica, dicha información cuántica como una señal de frecuencia óptica,

en donde dicho chip de transducción (200, 300) comprende una pluralidad de cúbits de transducción (302, 304), y

en donde dicho chip de transducción (200, 300) comprende además una pluralidad de transductores de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308), y en donde cada uno de dicha pluralidad de cúbits de transducción (302, 304) se acopla a uno de dicha pluralidad de transductores de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308),

en un acoplamiento uno a uno entre dicha pluralidad de cúbits de transducción (302, 304) y dicha pluralidad de transductores de frecuencia de microondas a óptica (202, 306, 308),

en donde dicha pluralidad de guías de ondas de microondas superconductoras (204, 310, 312) se configura para transmitir información cuántica desde dicha pluralidad de cúbits de datos (330) a dicha pluralidad de cúbits de transducción mediante fotones de microondas.