Quera
El martes, la startup de computación cuántica Quera presentó una hoja de ruta que traerá la corrección de errores a la computación cuántica en solo dos años y permitirá cálculos útiles usándola para 2026, años antes de que IBM planee ofrecer el equivalente. Normalmente, este tipo de cosas deberían descartarse como exageraciones. Excepto que la empresa es Quera, que es una derivación del laboratorio Harvard Universeity que demostró la capacidad de identificar y gestionar errores utilizando hardware con un diseño similar al que está construyendo Quera.
También es notable: Quera utiliza el mismo tipo de qubit que una startup rival, Atom Computing, ya ha ampliado a más de 1000 qubits. Entonces, si bien el anuncio debe considerarse con cautela (varias empresas han prometido un rápido crecimiento y luego no lo han cumplido), existen algunas razones por las que también debe considerarse seriamente.
¡Es una trampa!
Los qubits actuales, independientemente de su diseño, son propensos a errores durante las mediciones, las operaciones o incluso cuando simplemente están sentados allí. Si bien es posible mejorar estas tasas de error para que se puedan realizar cálculos simples, la mayoría de las personas en el campo se muestran escépticas de que alguna vez sea posible reducir estas tasas lo suficiente como para realizar cálculos elaborados que cumplirían la promesa de la computación cuántica. El consenso parece ser que, salvo algunos casos extremos, la computación útil requerirá qubits con corrección de errores.
Los qubits con corrección de errores distribuyen bits individuales de información cuántica entre varios qubits de hardware y los conectan con qubits adicionales que permiten la identificación y corrección de errores. Como resultado, estos «qubits lógicos» pueden requerir una docena o más de qubits de hardware para funcionar lo suficientemente bien como para ser útiles. Entonces, habilitar eso significa generar hardware con miles o decenas de miles de qubits, cada uno con una tasa de error suficientemente baja para garantizar que podamos detectar y corregir cualquier falla antes de que arruinen los cálculos.
IBM y varios de sus competidores están utilizando dispositivos electrónicos llamados transmons como qubits de hardware. Los transmons son relativamente sencillos de controlar y su calidad ha ido mejorando de forma iterativa a medida que las empresas adquieren experiencia en la fabricación de dispositivos. Pero requieren un cableado voluminoso para su control y son lo suficientemente grandes como para que cualquier procesador cuántico útil requiera la integración de múltiples chips que contengan transmon.
Quera y algunas otras empresas han optado por qubits basados en átomos neutros, con átomos individuales retenidos en trampas formadas por rayos láser. Estos tienen varias ventajas. A diferencia de los transmones, los átomos no sufren variaciones de un dispositivo a otro y son increíblemente compactos: potencialmente pueden caber muchos miles en un centímetro cuadrado. Los qubits basados en el espín de un núcleo atómico también retienen su información durante un tiempo relativamente largo antes de sufrir un error (aquí «largo tiempo» significa más de un segundo). Las operaciones y lecturas también se pueden realizar utilizando láseres, eliminando cualquier desafío de cableado.
Finalmente, los átomos se pueden mover, lo que potencialmente permite que cualquier átomo se enrede con otro. Esto proporciona un grado de flexibilidad que es imposible con el cableado permanente utilizado para conectar transmons.