Microsoft dijo que logró aprovechar un nuevo estado de la materia para crear los bloques básicos de una computadora cuántica, poniendo fin a una lucha de 20 años en las fronteras de la física que muchos en el mundo cuántico habían descartado como inviable.
El gigante tecnológico estadounidense dijo que creía que este avance le permitiría construir una computadora cuántica práctica para finales de la década y, eventualmente, superar a otros en el campo.
La afirmación añade un nuevo giro a la carrera por crear una nueva forma de computación avanzada que ha atraído a algunas de las mayores empresas tecnológicas de Estados Unidos y se ha vuelto central en la lucha por el liderazgo tecnológico entre Estados Unidos y China.
El supuesto avance de Microsoft sigue a años de investigación sobre un tipo de partícula que conforma un cuarto estado de la materia, distinto de los sólidos, líquidos y gases. La existencia de estas partículas, conocidas como fermiones de Majorana, se teorizó por primera vez en 1937, aunque los científicos han tenido dificultades para demostrar que realmente existen.
El director ejecutivo de Microsoft, Satya Nadella, dijo hace ocho años que su trabajo en la tecnología lo había situado “al borde” de una “revolución cuántica”. Pero no fue hasta 2022 que los científicos de la compañía pudieron siquiera registrar efectos que, según creían, eran causados por las partículas.
El grupo tecnológico estadounidense apostó por las partículas teóricas tras decidir que ofrecían la mejor vía para superar el mayor obstáculo en la construcción de una máquina cuántica práctica. Mientras que los bits en una computadora tradicional representan unos o ceros, los qubits utilizados en las computadoras cuánticas son capaces de representar ambos al mismo tiempo, o cualquier estado intermedio.
Sin embargo, la mayoría de los tipos de qubits solo mantienen sus estados cuánticos durante diminutas fracciones de segundo, lo que significa que cualquier información que contienen se pierde rápidamente. Para compensar esto, las computadoras cuánticas completamente funcionales requerirán muchos qubits adicionales para ejecutar el software necesario que corrija los errores.
En comparación, los llamados qubits topológicos que Microsoft ha estado intentando fabricar utilizando partículas de Majorana son más resistentes a los errores. La información se conserva en todo el qubit, lo que significa que, incluso cuando algunas partes fallan, un qubit topológico en su conjunto debería retener suficiente información para resultar útil, según Sankar Das Sarma, profesor de física en la Universidad de Maryland.
Esta mayor estabilidad implica que Microsoft probablemente necesitará solo alrededor de 100 qubits adicionales para corregir los errores por cada qubit completamente operativo, según Jason Zander, vicepresidente ejecutivo de misiones estratégicas y tecnologías en Microsoft. Esto es aproximadamente una décima parte de los qubits que se espera se necesiten en máquinas cuyos qubits se basan en otros materiales.
Los últimos datos publicados por Microsoft, incluidos en un artículo publicado en Nature el miércoles, representaron un avance significativo hacia la creación de qubits topológicos viables, dijo Das Sarma. Sin embargo, añadió que todavía existía una pequeña posibilidad de que los hallazgos de la compañía pudieran explicarse por algo distinto a la exitosa utilización de las escurridizas partículas.
El prolongado esfuerzo de investigación de Microsoft se vio plagado de problemas para fabricar componentes capaces de producir y controlar las partículas. La compañía publicó una investigación conjunta con varias universidades en 2018 en la que afirmaba haber observado las partículas, pero luego retractó el artículo tras admitir inconsistencias en los datos.
Antes del último anuncio, un inversor de larga data en la computación cuántica comparó esta ambiciosa investigación con la búsqueda de la fusión fría, ese esfuerzo por producir una reacción nuclear a temperatura ambiente que se ha convertido en sinónimo de promesas científicas exageradas.
Además, esto se produce apenas unas semanas después de que el director ejecutivo de Nvidia, Jensen Huang, pronosticara que las computadoras cuánticas útiles aún estaban a 20 años de distancia, mucho más tiempo del que las empresas que trabajan en el campo afirman.
En una señal del interés oficial de Estados Unidos en esta ambiciosa tecnología, Darpa —la agencia del Departamento de Defensa de EEUU encargada de desarrollar tecnologías avanzadas— seleccionó este mes a Microsoft para intentar demostrar que podría construir una computadora cuántica a gran escala.
La startup estadounidense PsiQuantum, la única otra compañía seleccionada por Darpa, utiliza qubits basados en fotones y el año pasado anunció un proyecto de US$ 620 millones para construir un sistema cuántico a gran escala en Australia.
Junto con la última investigación y datos que respaldan sus afirmaciones de haber dominado las partículas de Majorana, Microsoft dijo haber construido el primer procesador que utiliza la tecnología.
Llamado Majorana 1, el chip se basa en ocho qubits topológicos. El tamaño diminuto de cada componente significa que, eventualmente, podría alojar hasta 1 millón de qubits en cada chip, creando una computadora cuántica a gran escala, afirmó la compañía.
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