Golden Watch | Un paso más cerca de una computadora cuántica práctica: la tecnología qubit "caliente" de Intel avanza

Intel ya ha dado un paso hacia una computadora cuántica práctica.

El 15 de abril, Intel y QuTech publicaron un artículo en la revista Nature que demuestra la capacidad de controlar con éxito los qubits "calientes" (las unidades básicas de la computación cuántica) a temperaturas superiores a 1 grado Kelvin. Estos qubits también son coherentes y densos, lo que hace que es más fácil colocar los qubits y la electrónica de control en el mismo chip, lo que da como resultado computadoras cuánticas más avanzadas.

El estudio también destaca el control coherente individual de dos qubits con una fidelidad de un solo qubit de hasta el 99,3 %. Estos avances resaltan el potencial para el control de baja temperatura de futuros sistemas cuánticos y qubits de espín de silicio, que se parecen mucho a los transistores de un solo electrón y pueden integrarse en un solo paquete.

Jim Clarke, director de Quantum Hardware en Intel Research Institute, dijo: "Esta investigación representa un avance significativo en nuestra investigación sobre qubits de espín de silicio, que creemos que es una tecnología candidata prometedora que permitirá sistemas cuánticos a escala comercial porque son muy similar a los transistores que Intel ha estado fabricando durante más de 50 años. Demostramos que el quántum de alta temperatura puede operar a temperaturas más altas manteniendo una alta fidelidad, que es la base para el rendimiento del qubit. En este caso, allana el camino para realizar varias opciones de control de qubit locales".

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Aplicar la computación cuántica a problemas prácticos depende de la capacidad de escalar y controlar miles (o incluso millones) de qubits simultáneamente con alta fidelidad. Sin embargo, los diseños de sistemas cuánticos actuales están limitados por el tamaño general del sistema, la fidelidad de los qubits y, especialmente, la complejidad de la electrónica de control necesaria para gestionar la cuántica a escala.

La integración de la electrónica de control y los qubits giratorios en un solo chip puede simplificar enormemente la interconexión entre los dos. Pero para lograr este objetivo, es crucial aumentar la temperatura de funcionamiento de los qubits. Hasta ahora, se ha demostrado que las computadoras cuánticas funcionan solo en el rango de temperatura de milikelvins, que son solo unas pocas décimas de grado por encima del cero absoluto. Ahora, con la investigación sobre cuántica de alta temperatura, la colaboración de QuTech con Intel ha demostrado la hipótesis de que es posible que los qubits de espín de silicio operen a temperaturas ligeramente más altas que las que operan los sistemas cuánticos actuales, acercándose un paso más a la escalabilidad de la computación cuántica. salir un paso.

En opinión de Intel, este es solo el "primer paso" hacia una computadora cuántica escalable. Sin embargo, sigue siendo un paso importante y sugiere que la tecnología es más viable de lo que parece hoy.

Intel es una de varias grandes empresas de tecnología centradas en soluciones de escalabilidad de computación cuántica, junto con Google e IBM. La startup de Silicon Valley, PsiQuantum Corp., está desarrollando una computadora cuántica comercial basada en fotones que pretende tener 1 millón de qubits, superando con creces a la computadora líder de dos qubits de Google, que puede completar un qubit en tres minutos. las supercomputadoras estándar de hoy.

El fundador de PsiQuantum, Jeremy O'Brien, ha dicho que una solución verdaderamente escalable permitirá que la computación cuántica transforme múltiples industrias, desde la ingeniería genética hasta la inteligencia artificial y los dispositivos de energía limpia. Las computadoras cuánticas implementadas a escala podrían remodelar las comunicaciones, el procesamiento de información, las finanzas, la seguridad y los sistemas criptográficos.

Por ejemplo, se necesitan alrededor de 1.500 qubits para descifrar bitcoin, dice Dragos Ilie, investigador de criptografía y computación cuántica en el Imperial College London.

En general, la computación cuántica cambiará la forma de computar, lo cual está fuera de toda duda y es de gran alcance. Pero en la actualidad, la computación cuántica es todavía un campo muy joven, y todavía hay mucho espacio para avances tecnológicos, no es fácil que pase del laboratorio al mercado comercial. Como dice Jim Clarke, director de Quantum Hardware en Intel Research: "Estamos a unos 10 años de algo que afectará su vida y la mía"

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