La computación cuántica está cada vez más cerca de ampliar su alcance gracias a la construcción de la primera computadora cuántica de pila completa del mundo fabricada con la misma tecnología de chips de silicio utilizada en laptops y teléfonos inteligentes convencionales. El desarrollo, liderado por la empresa Quantum Motion, promete reducir costos y optimizar la viabilidad de producción de estos equipos que buscan revolucionar el procesamiento de datos a gran escala.
Esta nueva máquina se define como de “pila completa”, porque integra una unidad de procesamiento cuántico (QPU), una interfaz de usuario y una pila de control basada en aprendizaje automático mediante inteligencia artificial, todo ello compatible con el software estándar de computación cuántica. Fue construida a partir de obleas CMOS (semiconductor complementario de óxido metálico) de silicio de 300 milímetros.
Investigadores estadounidenses han logrado recientemente fabricar dispositivos ópticos cuánticos que manipulan a voluntad partículas de luz, y son más pequeños que nunca. Afirman que pueden reproducir fenómenos como la interferencia de fotones y el entrelazamiento cuántico, que se utilizan en computación cuántica, todo en una sola placa ultrafina.
Para funcionar, el sistema requiere solo tres racks de servidores de 19 pulgadas que incorporan refrigeradores de dilución y mecanismos de control, mientras que los equipos auxiliares pueden instalarse por separado. Gracias a su tamaño y composición, la máquina puede integrarse en casi cualquier centro de datos existente sin necesidad de adaptaciones significativas.
Nueva vida para el chip de silicio
James Palles-Dimmock, director ejecutivo de Quantum Motion, subrayó: “Este es el momento de silicio para la computación cuántica. El anuncio de hoy demuestra que es posible construir una computadora cuántica robusta y funcional utilizando la tecnología más escalable del mundo, con capacidad de producción en masa”.
Los desarrolladores destacan que, a diferencia de otros enfoques, la arquitectura y el sistema de control propuestos por Quantum Motion no solo son compatibles con la fabricación industrial de chips a gran escala, sino que también permiten almacenar millones de cúbits. Esto garantiza una computación cuántica tolerante a fallos, facilita la producción de grandes sistemas y convierte a esta tecnología en una opción económicamente viable para su adopción en empresas, industrias y el sector público.
La computación cuántica con tolerancia a fallos permitirá el desarrollo de algoritmos de gran potencia, capaces de encontrar soluciones a problemas hoy insolubles en campos tan diversos como la química, la ciencia de materiales, la medicina y la inteligencia artificial.
El sistema de Quantum Motion fue instalado en el Centro Nacional de Computación Cuántica (NQCC) del Reino Unido, donde los investigadores evaluarán su aplicación a desafíos del mundo real, como el descubrimiento de nuevos fármacos. Michael Cuthbert, director del NQCC, señaló: “La exitosa instalación del sistema de Quantum Motion marca un importante avance en la iniciativa de bancos de pruebas de computación cuántica del NQCC. El equipo está entusiasmado por comenzar las pruebas, validar el sistema y comprender mejor cómo se adaptarán las aplicaciones del mundo real a su arquitectura de silicio”.
Quantum Motion fue fundada en 2017 por John Morton, profesor del Centro de Nanotecnología de Londres de la University College London, y Simon Benjamin, profesor de la Universidad de Oxford. La compañía cuenta con más de 100 empleados en Estados Unidos, Australia y España, y ha recaudado más de 62 millones de libras esterlinas en capital y subvenciones. Su objetivo es aprovechar la tecnología de fabricación de chips ya existente para desarrollar sistemas cuánticos comercialmente viables, capaces de operar a escala industrial y con tolerancia a fallos.
“Con la entrega de este sistema, Quantum Motion está en camino de lanzar al mercado computadoras cuánticas comercialmente útiles en esta década. Es un enfoque que prioriza a clientes, usuarios y desarrolladores: utiliza CMOS estándar, la base de toda la tecnología moderna —desde teléfonos móviles hasta GPU de inteligencia artificial— para ofrecer el próximo gran punto de inflexión en la informática”, concluyó Hugo Saleh, presidente y director comercial de Quantum Motion.
