En Resumen
- Microsoft presentó Majorana 1, un chip cuántico basado en superconductividad topológica, con el potencial de escalar la computación cuántica a millones de qubits.
- La compañía logró inducir partículas Majorana en un material especializado, creando qubits más estables y resolviendo problemas clave de ruido en la computación cuántica.
- Microsoft fue seleccionada por DARPA para evaluar su tecnología cuántica, diferenciándose de competidores como Google e IBM con un enfoque más simplificado y escalable.
El miércoles, Microsoft presentó Majorana 1, un chip cuántico impulsado por un estado exótico de la materia que no es líquido, sólido ni gaseoso, denominado superconductividad topológica.
El avance, detallado en la revista científica Nature, utiliza un material personalizado conocido como topoconductor para crear y controlar partículas Majorana, potencialmente escalando la computación cuántica para resolver problemas previamente imposibles.
En esencia, un topoconductor es un semiconductor —material que puede conducir energía— que también actúa como un superconductor que conduce electricidad con una pérdida mínima de energía, generalmente a temperaturas extremadamente bajas.
La creación de dicho material requirió precisión en la ingeniería atómica y superenfriamiento a 400 grados bajo cero, pero Microsoft enfatizó que la complejidad y el costo del esfuerzo valen la pena, considerando todos los beneficios.
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"Con este material, podemos construir una arquitectura fundamental completamente nueva para nuestras computadoras cuánticas, un núcleo topológico, permitiéndonos escalar no a decenas o cientos de qubits en un chip, sino a millones, todo en la palma de tu mano", dijo Krysta Svore, technical fellow de Microsoft en un video de la compañía.
El proyecto es el más largo en la historia de Microsoft y comenzó a principios de este siglo cuando Bill Gates era CEO.
Una computadora cuántica de un millón de qubits construida con qubits controlables bajo la arquitectura Majorana podría abordar problemas más allá del alcance de las supercomputadoras más potentes de hoy.
Esto incluye diseñar materiales autorreparables, crear catalizadores para descomponer microplásticos, desarrollar enzimas para aumentar la producción de alimentos en climas hostiles o exponer claves privadas de Bitcoin.
"Imagina un chip que puede caber en la palma de tu mano y aun así es capaz de resolver problemas que ni siquiera todas las computadoras de la Tierra combinadas podrían", tuiteó el CEO de Microsoft, Satya Nadella, poco después del anuncio. "No se trata de exagerar la tecnología; se trata de construir tecnología que verdaderamente sirva al mundo".
A couple reflections on the quantum computing breakthrough we just announced...
Most of us grew up learning there are three main types of matter that matter: solid, liquid, and gas. Today, that changed.
After a nearly 20 year pursuit, we’ve created an entirely new state of… pic.twitter.com/Vp4sxMHNjc
— Satya Nadella (@satyanadella) February 19, 2025
Las versiones actuales del chip contienen ocho qubits topológicos, pero Microsoft afirma que la arquitectura podría escalar a un millón de qubits en un solo chip del tamaño de la palma de la mano.
Esto rompería las limitaciones actuales en la computación cuántica.
"Majorana (es) la primera Unidad de Procesamiento Cuántico del mundo impulsada por un núcleo topológico, diseñada para escalar a un millón de qubits en un solo chip", dijo Chetan Nayak, vicepresidente corporativo de la División de Hardware Cuántico de Microsoft. "Microsoft está en camino de construir un prototipo tolerante a fallos (FTP) de una computadora cuántica escalable, en años, no décadas".
¿Resolviendo el problema cuántico?
El chip funciona induciendo la existencia de partículas Majorana exóticas dentro de un material especializado hecho de arseniuro de indio y aluminio.
Cuando se enfría cerca del cero absoluto y se sintoniza con campos magnéticos, este material entra en un estado superconductor topológico, no sólido, líquido o gaseoso, sino algo fundamentalmente diferente.
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Microsoft afirma que el proyecto Majorana es un avance para hacer que los qubits sean menos impredecibles, uno de los desafíos clave que ha enfrentado la computación cuántica.
"Majorana 1 nos permite crear un qubit topológico. Un qubit topológico es confiable, pequeño y controlable. Esto resuelve el problema del ruido que crea errores en los qubits", dijo Svore. "Cada átomo en este chip está colocado intencionalmente. Está construido desde cero, es completamente un nuevo estado de la materia".
Los científicos se han estado acercando cada vez más a alcanzar este punto durante la última década.
A diferencia de otros enfoques de computación cuántica, los qubits topológicos de Microsoft están naturalmente protegidos contra el ruido ambiental que típicamente interrumpe los estados cuánticos.
El gigante del software y la tecnología afirma que su nueva técnica de medición cuenta con la sensibilidad para detectar variaciones minúsculas en el recuento de electrones, un factor crítico para leer de manera confiable los estados de los qubits.
El enfoque de la compañía atrajo la atención de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, que incluyó a Microsoft en su programa para evaluar si la tecnología cuántica innovadora podría construir sistemas comercialmente relevantes más rápido de lo que se creía posible convencionalmente.
Microsoft es ahora una de las dos compañías invitadas a la fase final del programa de Sistemas Subexplorados para Computación Cuántica a Escala de Utilidad de DARPA.
El enfoque de la compañía difiere significativamente de competidores como Google e IBM, que utilizan diferentes tecnologías de qubits, afirmando que su arquitectura simplifica los requisitos de control al usar pulsos de voltaje como interruptores de luz en lugar de controles analógicos finamente ajustados para cada qubit.
El chip Majorana 1 está diseñado para integrarse en un sistema cuántico diseñado para operar dentro de los centros de datos de Azure.
Microsoft planea continuar refinando la tecnología a través de colaboraciones de investigación antes de hacerla comercialmente disponible.
Editado por Sebastian Sinclair.
