La computación cuántica está luchando por alcanzar su momento de silicio.

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En 1947, se fabricó el primer transistor, el bloque de construcción básico de una computadora digital, utilizando un material semiconductor considerado ideal para la tarea: germanio. La idea de usar silicio no surgió hasta mediados de la siguiente década, y no fue hasta 1960 que se añadió una capa delgada de silicio oxidado, que se encuentra en los transistores más ampliamente utilizados en la actualidad.

La computación cuántica, la gran esperanza para resolver problemas fuera del alcance de las computadoras actuales, todavía lucha por alcanzar su propio momento de silicio. Algunas de las empresas tecnológicas más grandes han comenzado a intensificar sus intentos de construir una máquina funcional, convencidas de que el campo finalmente ha superado el umbral entre un interesante experimento científico y un desafío de ingeniería práctica.

Sin embargo, no hay consenso sobre la mejor manera de crear los elementos más básicos de las computadoras cuánticas, conocidos como qubits, o incluso si las futuras máquinas se basarán en una serie de tecnologías diferentes en lugar de solo una, con diferentes tipos de máquinas adecuadas para problemas de cómputo diferentes.

Esta falta de acuerdo sobre algo tan básico es un recordatorio aleccionador de lo lejos que aún tiene que llegar la computación cuántica para demostrar su valía. También sugiere que la carrera que se está perfilando entre algunas de las empresas tecnológicas más grandes probablemente producirá ganadores y perdedores, ya que algunos qubits no resultarán ser viables.

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Esta semana le ha tocado el turno a Amazon, un recién llegado relativo al ámbito del hardware cuántico, sumarse a la creciente variedad de tecnologías. Su contribución, conocida como qubits de gato, recibe su nombre del Gato de Schrödinger, uno de los experimentos mentales más malinterpretados en la ciencia (el físico austriaco utilizó su paradoja felina para demostrar que era absurdo pensar que un gato encerrado a la vista en una caja podría estar tanto vivo como muerto al mismo tiempo, lo cual va en contra de lo que muchos creen).

Los qubits de gato tienen su origen en una investigación realizada en la Universidad de Yale hace una década y fueron pionerizados por la startup francesa Alice & Bob, cuya recaudación de 100 millones de euros el mes pasado es un signo de la creciente confianza en que la tecnología está lista para pasar de los laboratorios. Los componentes están diseñados de manera que suprimen uno de los tipos comunes de error que afectan a todos los qubits, haciéndolos menos propensos al “ruido” que se acumula dentro de las máquinas a medida que los sistemas crecen en escala.

Todas las computadoras cuánticas funcionan codificando información en múltiples qubits para compensar la inestabilidad de cada componente individual. Cuanto menos propensos a errores sean los qubits, menos se necesitarán. El primer chip cuántico rudimentario de Amazon, hecho con nueve qubits, logra el rendimiento de otros tipos de chips cuánticos que utilizan entre 50 y 100, según Oskar Painter, el jefe de hardware cuántico de la compañía.

El progreso de la compañía, marcado por un artículo en Nature, sigue a la afirmación de Microsoft de que finalmente tienen algo que mostrar de sus 20 años de persecución de un tipo de qubit aún más radical, basado en la explotación de un nuevo estado de la materia.

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Los chips prototipo de las dos compañías: el Majorana 1 de Microsoft y el Ocelot de Amazon, aún están años por detrás de los líderes del campo, como el Willow de Google y el Heron de IBM. Estos y otros se basan en diferentes tipos de qubits con un historial más extenso. Incluso si Microsoft y Amazon tienen la razón al afirmar que tienen componentes superiores, todavía les queda un largo camino por recorrer para demostrar que pueden usarse para construir máquinas prácticas que superen a la competencia.

Existen claras similitudes con la actual carrera entre las mayores empresas tecnológicas para desarrollar sus propios chips de inteligencia artificial. Painter dice que el objetivo de Amazon en el ámbito cuántico es el mismo que en el de la inteligencia artificial: mientras que su división de la nube, AWS, planea ofrecer a los clientes todos los tipos de chips disponibles en el mercado, su propio chip interno actuará como el ancla. Esto convierte a los esfuerzos en chips, tanto en AI como en cuántica, en de importancia estratégica para las mayores empresas tecnológicas.

En el ámbito cuántico, mucho dependerá de si la carrera resulta ser una carrera de velocidad o un maratón. Los avances recientes, como el progreso en la corrección de errores reportado por Google el año pasado, han generado estimaciones optimistas de una computadora cuántica práctica para finales de la década. Sin embargo, el CEO de Nvidia, Jensen Huang, sacudió al mundo cuántico a principios de este año con su estimación de 15-30 años, mientras que Painter de Amazon predice que aún faltan de 10 a 20 años para máquinas operativas.

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Si los cálculos cautelosos son correctos, es cuestionable cuántos de los esfuerzos de investigación cuántica actuales sobrevivirán. Incluso para las startups mejor financiadas, una espera de una década sería castigadora. Y a medida que se escalan las diferentes arquitecturas cuánticas, parece probable que se produzca alguna consolidación en torno a menos tecnologías básicas.

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