La empresa estadounidense Atom Computing crea el primer ordenador cuántico con 1.180 qubits, lo que puede mejorar la precisión de la máquina.
La computadora cuántica más grande construida por Atom Computing. Fotografía: Atom Computing
La primera computadora cuántica del mundo tiene más del doble de bits cuánticos (qubits) que el anterior poseedor del récord mundial, la computadora Osprey de IBM (433 qubits). Si bien más qubits no necesariamente significan un mejor rendimiento, una gran cantidad de qubits es esencial para las futuras computadoras cuánticas libres de errores, a diferencia de las ruidosas máquinas de investigación actuales. Los ordenadores cuánticos más grandes, como los de IBM y Google, utilizan circuitos superconductores enfriados a temperaturas extremadamente bajas. Pero la máquina que batió récords de la empresa emergente californiana Atom Computing tiene 1.180 qubits y utiliza átomos neutros mantenidos en su lugar mediante láseres en una red bidimensional, informó New Scientist el 24 de octubre.
Una ventaja de este diseño es que es fácil escalar el sistema y agregar más qubits a la red, según Rob Hays, CEO de Atom Computing. Cualquier computadora cuántica útil en el futuro que esté libre de errores (una propiedad llamada tolerancia a fallas) necesitará al menos decenas de miles de qubits correctores de errores que operen en paralelo con los qubits de programación.
“Si ampliamos la escala a decenas de cúbits, como hacen hoy la mayoría de los sistemas superconductores y de iones atrapados, nos llevará mucho tiempo alcanzar la era de las máquinas tolerantes a fallos. Con el enfoque del átomo neutro, podemos alcanzar ese hito mucho más rápido”, explica Hays. Según él, el equipo de investigación de Atom Computing pretende aumentar el número de qubits en la máquina unas 10 veces cada dos años.
A diferencia de los bits de computadora convencionales, que tienen un valor de 1 o 0, los qubits son más diversos y tienen una gama de características diferentes dependiendo de cómo se crean. Los átomos neutros se adaptan mejor al entrelazamiento cuántico, un extraño efecto cuántico en el que dos qubits están vinculados entre sí y pueden influirse mutuamente incluso a grandes distancias. También funcionan de forma más estable. Los qubits en la computadora de Atom Computing evitan que el estado cuántico colapse, logrando así tolerancia a fallas, durante casi un minuto. En comparación, el ordenador Osprey de IBM tiene un tiempo de enlace de qubit de sólo unos 70-80 microsegundos.
El largo tiempo de coherencia proviene del átomo de iterbio que Hays y sus colegas utilizaron como qubits. La mayoría de las máquinas de átomos neutros utilizan los electrones de los átomos como elementos cuánticos para realizar cálculos, pero se ven fácilmente afectados por los potentes láseres utilizados para estabilizarlos. Con el iterbio, los investigadores podrían utilizar una característica cuántica del núcleo atómico llamada espín (el momento angular intrínseco de la partícula), que es menos sensible al desorden. Según el investigador Ben Bloom de Atom Computing, los núcleos no interactúan con el entorno exterior tan fuertemente como los electrones.
Debido a que los qubits tienen tantas propiedades diferentes, es difícil compararlos entre diferentes máquinas. Sin embargo, Bloom dijo que la máquina de Atom Computing tiene un poder de procesamiento equivalente a la computadora de IBM. El equipo espera poder ofrecer el ordenador a los clientes el próximo año para aplicaciones de computación en la nube.
An Khang (según New Scientist )
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