La computación cuántica está dando pasos significativos hacia su implementación comercial. La empresa canadiense Xanadu ha anunciado la exitosa conexión de su computadora cuántica, Aurora, la primera en el mundo que es modular, funcional a temperatura ambiente y que ha demostrado ser tolerante a fallos bajo una arquitectura fotónica.
Los detalles sobre esta innovadora máquina fueron publicados en la revista Nature. A diferencia de otras computadoras cuánticas que utilizan qubits superconductores, Aurora se basa en qubits fotónicos. Esto significa que emplea las partículas fundamentales de la luz en una estructura de servidores verticales (racks) interconectados mediante fibra óptica.
Características de Aurora
La configuración inicial de Aurora incluye 35 chips fotónicos conectados a través de una red de fibra óptica que se extiende por 13 kilómetros, distribuidos en cuatro racks de servidores estándar, sin necesidad de enfriadores sofisticados. La empresa asegura que el sistema es completamente automatizado y puede operar durante horas sin intervención humana. Su diseño práctico y discreto facilita la adición de más racks según la potencia requerida.
Actualmente, el campo de la computación cuántica enfrenta dos desafíos principales: la escalabilidad y la confiabilidad. El ‘santo grial’ de esta investigación es reunir un millón de qubits en una sola computadora para resolver problemas específicos. Sin embargo, la arquitectura actual solo permite integrar unos pocos cientos de qubits en un único chip.
El futuro de la computación cuántica
La compañía ha declarado que «una máquina cuántica realmente útil requerirá un gran número de qubits físicos, lo que implica un enfoque que contemple una estrategia clara para su ampliación. Independientemente del tipo de hardware, estos qubits no podrán ser alojados en un sistema contiguo, por lo que la modularidad es esencial», según un comunicado.
Con Aurora, Xanadu se propone establecer las bases de los centros de datos cuánticos del futuro. En lugar de operar una única gran computadora, la empresa se centra en dividir la operación en componentes más simples. Su tecnología es compatible con el desarrollo de otras iniciativas, como el chip Willow de Google y el Majorana 1 de Microsoft. Así como las computadoras cuánticas complementarán a las máquinas tradicionales, la tecnología fotónica complementará a la superconductora.
Ventajas de la tecnología fotónica
La tecnología fotónica presenta varias ventajas sobre los chips superconductores. Por ejemplo, los fotones son menos susceptibles a la interferencia ambiental, lo que les permite mantener sus estados cuánticos durante más tiempo. En una máquina cuántica basada en luz, el fenómeno de la decoherencia se minimiza. Además, las partículas pueden trasladarse prácticamente en segundos a cualquier parte del mundo sin perder información.
Anteriormente, la compañía había desarrollado Borealis, considerada la “primera computadora cuántica pública”. Esta máquina, también basada en tecnología fotónica, estaba conectada a internet y permitía a los usuarios crear algoritmos cuánticos y ejecutarlos. En una de sus demostraciones, Borealis completó una tarea en 26 microsegundos que habría tomado 9,000 años en una supercomputadora convencional. Aurora puede ser vista como la evolución de Borealis.