Atom Computing Desarrolla el Ordenador Cuántico Más Potente Del Mundo

Por Jose Antonio Lanz

La computación cuántica es el próximo desafío en tecnología, aprovechando las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas demasiado complejos para las computadoras clásicas, y una startup llamada Atom Computing ha hecho una afirmación audaz: están probando una computadora cuántica de 1.180 qubits que podría estar disponible el próximo año, superando a gigantes como IBM y Google. Este es un salto significativo desde su sistema anterior, que operaba con solo 100 qubits.

Eso es un montón de qubits, que son las unidades básicas de información cuántica. Para poner las cosas en perspectiva, el ordenador cuántico más potente de IBM es el Osprey, que tiene 433 qubits, y están trabajando en su próximo modelo Condor que aumentará el número a 1121 qubits. El Sycamore de Google tiene 70 qubits.

Atom Computing puede estar en algo grande en el ámbito cuántico. Han optado por utilizar átomos neutrales como sus qubits principales, un movimiento que promete tanto estabilidad como capacidad de escalado. Utilizando láseres, han diseñado una rejilla donde estos átomos pueden ser colocados y manipulados de manera precisa. También almacenan los datos cuánticos en el espín nuclear del átomo, que se ve menos afectado por las distracciones ambientales. Esto permite un rendimiento más largo e ininterrumpido. Es como si hubieran llenado una pequeña habitación con talento de primera categoría, dando como resultado una densa matriz de qubits de alto rendimiento.

Y no se detienen ahí. Han ampliado su cuadrícula de una configuración de 10x10 a un impresionante 35x35, ofreciendo aún más potencial para avances cuánticos.

Sin embargo, como ocurre con todas las cosas innovadoras, hay asteriscos y advertencias.

Si bien el sistema de Atom Computing cuenta con un número impresionante de qubits, la tasa de error para las operaciones individuales de los qubits es muy alta. Imagina tener una flota de supercoches, pero solo unos pocos pueden conducirse a máxima velocidad sin averiarse. Ese es el desafío al que se enfrenta Atom Computing. Su ordenador cuántico, a pesar de su gran cantidad de qubits, necesita una verificación de errores significativa, haciéndolo impráctico para cálculos complejos.

Atom Computing espera resolver este problema en un futuro cercano, afirmando en un comunicado de prensa oficial, que está "en camino hacia la computación cuántica tolerante a fallos en esta década".

Computadora cuántica de primera generación, Phoenix, Berkeley, California, agosto de 2021. Imagen: Atom Computing

Atom dice que tiene una solución alternativa para abordar este problema.

"En realidad, vamos a utilizar todos estos qubits, porque son todos idénticos para paralelizar realmente el cálculo", dijo Ben Bloom, fundador y CTO de Atom, según Ars Technica. "Entonces, si alguien nos entrega un algoritmo de 50 qubits, realizaremos ese algoritmo de 50 qubits en todos nuestros qubits y luego le daremos los resultados más rápido".

Bloom también profundizó en los desafíos que enfrenta la computación cuántica basada en átomos neutrales.

"Lo que ha frenado a los átomos neutros... ha sido todo el material clásico que usamos para controlar los átomos neutros", dijo. "Y lo que eso ha demostrado esencialmente es que si puedes trabajar en el material clásico, trabajar con empresas de ingeniería y trabajar con fabricantes de láseres (que es algo que estamos haciendo), puedes reducir todo ese ruido.

"De repente, te quedas con este sistema cuántico increíblemente puro", dijo al medio de noticias.

En el ámbito de la computación cuántica, tanto los átomos neutros como los iones se están explorando como posibles qubits. Los átomos neutros pueden ser atrapados y manipulados utilizando láseres, mientras que los iones, que son átomos cargados, son atrapados utilizando campos electromagnéticos. Si bien las computadoras cuánticas basadas en iones han logrado un progreso significativo, todavía enfrentan desafíos para escalar. Los átomos neutros, como está explorando Atom Computing, ofrecen una alternativa prometedora con el potencial de una rápida escalabilidad.

Si los esfuerzos de Atom Computing tienen éxito, podríamos tener un futuro con computadoras cuánticas escalables —y confiables— cuando los investigadores centren su atención en darle un poco de amor a los átomos neutrales.

Mientras tanto, IBM —un actor importante en el ámbito cuántico— tiene como objetivo una computadora cuántica de 100,000 qubits. Su computadora cuántica más potente hasta la fecha, la IBM Osprey, cuenta con 433 qubits, pero su próximo "Kookaburra," un procesador multichip de 1,386 qubits, está programado para su lanzamiento en 2025. Atom Computing también está trabajando hacia un hito similar.

Imagen: IBM

Entonces, si bien el anuncio de Atom Computing sin duda representa un avance, es esencial moderar las expectativas. El ámbito cuántico todavía está lleno de desafíos y, aunque el número de qubits está aumentando, es la eficiencia y confiabilidad lo que determinará los verdaderos líderes en esta carrera.

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