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Llega una nueva generación de ordenadores cuánticos

Un importante incremento en la potencia del hardware, disminución de tamaño y la reducción en los errores que hasta ahora limitan el uso de estos sistemas son las principales características de una nueva generación de ordenadores cuánticos.

Con un hardware de 32 cúbits, un tamaño más reducido y un sistema que disminuye los errores e incrementa la fiabilidad de los sistemas, la firma especializada IonQ ha anunciado la llegada de una nueva generación de ordenadores cuánticos. En lo que sería un paso más hacia la ansiada popularización de estos sistemas, la compañía resaltó en un comunicado y en un artículo en Phys.org que la nueva serie hará factible el desarrollo de una eficiente compilación de software y aplicaciones.

Los expertos destacaron que se ha logrado avanzar desde un hardware de 11 cúbits a una nueva propuesta de 32 cúbits en una sola generación. Este enorme avance marcaría el ritmo del desarrollo futuro, con el propósito de lograr que los ordenadores cuánticos dejen de ser gigantes utilizados únicamente por grandes empresas y especialistas para comenzar a recorrer el camino de su popularización y llegada al gran público.

La tecnología de ordenadores cuánticos de iones atrapados es la apuesta de IonQ, y con esta nueva generación buscan avanzar hacia la primera ola de “aplicaciones cuánticas”. Esto significaría que los ordenadores cuánticos podrían comenzar a trabajar de una forma algo más similar a la manera en la que lo hacen actualmente los ordenadores tradicionales, con software y aplicaciones que llevan adelante distintas tareas y que pueden operarse de un modo más intuitivo para el usuario.

Hacia el futuro

Sin embargo, aún está lejos el sueño de un ordenador cuántico hogareño, a la manera de cualquiera de los que hoy disfrutamos en nuestros hogares. El tamaño es una gran limitación, aunque desde IonQ resaltaron que con cada nueva generación se produce una reducción del tamaño de los equipos, que va en paralelo con un incremento en la potencia del hardware.

Aunque los responsables de este desarrollo destacaron el gran avance que supone pasar de 11 cúbits de hardware en la generación previa a los 32 cúbits de la nueva generación, aclararon igualmente que dependiendo de cada aplicación, los usuarios necesitarán entre 80 y 150 cúbits de muy alta fidelidad para ver la ventaja cuántica con respecto a la informática convencional.

A pesar de esto, afirmaron que no solamente es auspicioso el incremento en la potencia del hardware sino principalmente el aumento en la fidelidad de los sistemas. La razón de los distintos enfoques utilizados en los ordenadores cuánticos es la forma en la cual se crean y manipulan los cúbits y, sobretodo, en los errores que ocurren cuando se opera con los mismos.

Reducción de errores

La informática cuántica se desarrolla a partir de una noción completamente diferente a la lógica de los ordenadores tradicionales. Mientras un bit, la base de la informática convencional, puede funcionar en un único estado, los cúbits pueden hacerlo en varios estados al mismo tiempo. Aunque eso incrementa el potencial de los ordenadores cuánticos, también hace más compleja su operatoria y los vuelve más vulnerables a determinados errores.

El proyecto de IonQ es comprimir en parte la cantidad de cúbits en sus ordenadores (hay máquinas de IBM o Google que ya llegan a los 50) pero potenciar al mismo tiempo la fiabilidad de los sistemas, reduciendo la incidencia de errores. Según los expertos, la nueva generación de ordenadores cuánticos de IonQ alcanza una fidelidad del 99,9 por ciento.

Aprovechando una demostración reciente de corrección de errores cuánticos en un sistema, en el marco de una investigación publicada en Arxiv.org y realizada por el cofundador y científico jefe de IonQ, Christopher Monroe, y su equipo, la firma especializada incorporó este esquema a la nueva generación de ordenadores cuánticos. El objetivo es codificar múltiples cúbits para tolerar errores, esa sería la llave para lograr que los ordenadores cuánticos sigan evolucionando a largo plazo.

Según Monroe, “el nuevo sistema que estamos implementando es capaz de hacer cosas que ningún otro ordenador cuántico ha podido lograr hasta hoy”. Para finalizar, arriesgó que “sabemos cómo continuar haciendo que estos sistemas sean mucho más poderosos en el futuro».

Referencia

Fault-Tolerant Operation of a Quantum Error-Correction Code. Christopher Monroe et al. Arxiv.org (2020).

Foto: Joshua Sortino. Unsplash.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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