Microsoft anunció ayer su propia hoja de ruta hacia la construcción de una supercomputadora cuántica, cristalizando su camino a lo largo de años de investigación de la compañía sobre qubits topológicos. Apenas el año pasado, Microsoft tuvo el gran avance que «apostó» que daría sus frutos a partir de su investigación sobre qubits topológicos, un tipo de qubit (aún más) exótico de lo habitual. Ahora, la compañía dice que puede pasar del avance de la investigación a una supercomputadora cuántica funcional en menos de una década.
Eso es según la vicepresidenta de desarrollo cuántico avanzado de Microsoft, Krysta Svore, quien en una entrevista con TechCrunch dijo que en Microsoft, «pensamos en nuestra hoja de ruta y el tiempo para la supercomputadora cuántica en términos de años en lugar de décadas».
Ahora eso es. una «hoja de ruta» bastante agresiva. Por supuesto, Microsoft ha estado en el camino con el que se ha comprometido públicamente desde hace un tiempo: la compañía ha avanzado en su investigación sobre computación cuántica en muchas otras áreas, incluso con la falta de un único qubit topológico coherente que se mostró hasta el año pasado. . Hay muchas áreas de la computación cuántica en las que se podría trabajar mientras Microsoft esperaba que se cumplieran sus qubits topológicos, como los mecanismos de control, la reducción de ruido, la implementación y otros. Áreas donde la investigación de la empresa ya estaba alineada con la certeza de que realmente sería capaz de producirlas, entrelazarlas y mantenerlas coherentes.
«Hoy, estamos realmente en este nivel de implementación fundamental», dijo Svore a TechCrunch. «Tenemos máquinas cuánticas ruidosas de escala intermedia. Están construidos alrededor de qubits físicos y aún no son lo suficientemente confiables para hacer algo práctico y ventajoso en términos de algo útil. Para la ciencia o para la industria comercial. El siguiente nivel al que debemos llegar como industria es el nivel resistente. Necesitamos poder operar no solo con qubits físicos, sino que debemos tomar esos qubits físicos y ponerlos en un código de corrección de errores y usarlos como una unidad para servir como un qubit lógico”.
Esencialmente, Microsoft tiene que hacer el mismo trabajo que otras empresas han estado haciendo con sus propios qubits: Microsoft tiene que escalar la cantidad de qubits que puede implementar; tiene que asegurarse de que esos qubits sean resistentes (estables) para que puedan usarse para cálculos complejos; y tiene que encontrar formas de reducir la tasa de error. Microsoft espera lograr su supercomputadora cuántica una vez que pueda alcanzar una tasa de un millón de operaciones cuánticas por segundo, con una tasa de falla de una por trillón de operaciones.
Actualmente no está claro cuántos qubits se requerirán para eso en la arquitectura topológica de qubits de Microsoft, pero hoy en día, se requiere una tasa de alrededor de dos qubits de corrección de errores para cada qubit en funcionamiento (el valor cambia con la tecnología, al igual que la confiabilidad de los qubits, facilidad de fabricación, y muchos otros factores).
Microsoft esencialmente está diciendo que son tan contendientes en la construcción de la primera supercomputadora cuántica del mundo como otras potencias cuánticas. Y no ha sido un camino fácil: uno de los subtítulos en la publicación del blog de Microsoft relacionado con el anuncio dice Un enfoque de alto riesgo y alta recompensa. Y la compañía es, sin duda, el hogar de algunos de los investigadores cuánticos más talentosos que el mundo haya visto: que Microsoft haya alcanzado su gran avance en qubits topológicos es prueba suficiente de ello. Pero para ser justos, también lo es IBM; también lo es Quantinuum, que (curiosamente) también incursionó en qubits topológicos para potenciar la corrección de errores en sus qubits de iones atrapados; también Intel, que también está dando grandes pasos en el diseño, la fabricación y la entrega de sus QPU (unidades de procesamiento cuántico), al igual que otras empresas centradas en la computación cuántica.
A menos que su producto sea vaporware o alguna versión moderna del aceite de serpiente, no hay forma de que trabaje en el campo de la computación cuántica sin tener algunos de los cerebros más impresionantes de nuestras generaciones (lo mismo es cierto para otros campos de la ciencia, por supuesto).
Sin embargo, algunos de los competidores de Microsoft ya han establecido sus puntos de apoyo relativos en la industria. Han entregado unidades de procesamiento cuántico (QPU), soluciones basadas en software o acceso puro basado en la nube a hardware de computación cuántica. Y la propia hoja de ruta de IBM también deja espacio para que alcance su propia supercomputadora cuántica casi al mismo tiempo que Microsoft, incluso si la compañía no ha sido tan tajante al afirmar que llegaría dentro de la década como Microsoft lo fue ayer.
Todas estas empresas han estado trabajando con sus qubits de elección durante más tiempo que Microsoft; es probable que todas hayan encontrado obstáculos y dificultades imprevistas para llevar su visión de la computación cuántica a la vida que ya tiene. Es seguro que Microsoft encontrará obstáculos comparables, incluso si su tecnología es diferente a la de los demás. Como le dirá cualquier ingeniero, y como los años de ser entusiastas del hardware nos han enseñado ampliamente, las especificaciones en papel (o en la investigación) no siempre se traducen en el mundo real.
Pero entonces, ahí es donde entra en juego el hecho de que Microsoft sea una empresa de dos billones de dólares. No hay nada como grandes cantidades de fondos para alisar las arrugas, ¿verdad?
Svore terminó diciendo que Microsoft está en camino de construir sus qubits confiables. La compañía espera que estos tengan un tamaño de alrededor de 10 nm cada uno, que si bien es pequeño, no es tan pequeño como los qubits de silicio que Intel ya ha puesto a trabajar para la investigación dentro de su QPU Tunnel Falls. Pero para ser justos, el mundo de la cuántica no funciona de la misma manera que lo harían los transistores; que algunos qubits sean más pequeños no significa automáticamente que sea más fácil mezclar más de ellos en el camino hacia un millón de qubits.
Curiosamente, Microsoft también ofreció una nueva métrica para medir el rendimiento de una computadora cuántica: parece que el estándar CLOPS propuesto por IBM no se alineó con la visión de Microsoft. Microsoft cree que su acrónimo propuesto rQOPS (abreviatura de operaciones cuánticas confiables por segundo), que mide cuántas operaciones confiables se pueden ejecutar en un segundo, es una mejor opción.
Nadie creyó nunca que Microsoft estaba durmiendo a la sombra de los qubits topológicos esperanzadores, mientras que otras compañías se adelantaron con otros tipos de qubits mejor entendidos. La empresa simplemente se estaba enrollando en torno a la tecnología elegida. Ahora promete que entregará una supercomputadora cuántica, las que causarán estragos en cualquier criptografía estándar no cuántica, en menos de una década. La compañía ahora espera adelantarse a sus competidores a pesar de su comienzo más lento. Pero Microsoft ahora tiene una visión mucho más clara del camino a seguir; y el pistoletazo de salida de la computación cuántica aún no deja de sonar en los oídos de la industria.