Switch-Science acaba de anunciar un trío de productos de computación cuántica que, según la compañía, son las primeras computadoras cuánticas portátiles del mundo. Procedentes de SpinQ Technology, una empresa china de computación cuántica con sede en Shenzen, los nuevos productos de computación cuántica se han diseñado con fines educativos. El objetivo es democratizar el acceso a soluciones físicas de computación cuántica que se puedan implementar (y volver a implementar) a voluntad. Pero teniendo en cuenta la maquinaria cuántica real que se ofrece, es probable que ninguna de estas (a las que llamamos internamente «quantops») forme parte del futuro de la tecnología cuántica.
Los nuevos productos que se están desarrollando con la educación en mente se muestran en sus conteos de qubits, que superan los tres (compárelos con Sycamore de Google o la unidad de procesamiento cuántico Osprey de 433 qubits de IBM). [QPU], ambos basados en qubits superconductores). Ese no es un número suficiente para que se lleve a cabo una computación cuántica viable que resuelva problemas dentro de estas máquinas, pero es suficiente para que los usuarios puedan programar y ejecutar circuitos cuánticos, ya sea integrados, educativos o un único algoritmo personalizado.
Los nuevos «quantops» – Gemini Mini, Gemini y Triangulum – tienen diferentes complejidades y diseños. Sin embargo, todos ellos cuentan con un sistema de computación cuántica totalmente integrado que es capaz de operar a temperatura ambiente. Esa capacidad se basa en la naturaleza misma del qubit: SpinQ hace uso de qubits de espín de resonancia magnética nuclear (RMN), una tecnología introducida por primera vez en 1997. Y ese es su principal problema: la RMN tiene capacidades de escalado extremadamente limitadas, y sus capacidades cuánticas son… relativamente cuestionable. Toda la investigación relacionada con la RMN de los últimos años no ha podido mostrar las capacidades de entrelazamiento de estos qubits particulares, una de las «peculiaridades» más importantes del mundo cuántico que es uno de los elementos responsables de su potencial de rendimiento extremo (para ciertas tareas especializadas).
El Gemini Mini es la oferta de nivel de entrada de la empresa, un sistema de 200 x 350 x 260 mm y 14 kg que cuenta con una solución de dos qubits (de ahí el nombre) con >20 ms de tiempo de coherencia. Según la compañía, Gemini Mini es capaz de ejecutar más de 30 operaciones de puerta en un qubit y más de diez cuando se usa un circuito de dos qubit. Cuenta con una pantalla integrada y admite 18 algoritmos de demostración que incluyen documentación y materiales de capacitación. El Gemini está disponible por ~1,118,000 yenes (~$8,104). El consumo de energía es de 60 W (incluida la energía necesaria para la pantalla integrada).
El Gemini se deshace del «Mini» y la pantalla integrada, pero no aumenta su conteo de qubits. En cambio, la mayor complejidad del sistema le permite realizar operaciones de puerta más complejas, con operaciones de 1 qubit que permiten hasta 200 puertas de profundidad y más de 20 puertas en operaciones de 2 qubit mientras se mantienen los tiempos de coherencia citados «>20 ms». . Al ser una oferta más compleja e incluir solo seis algoritmos de demostración, SpinQ aparentemente apunta este producto a usuarios de computación cuántica más avanzados. El precio también es más «avanzado», unas cinco veces más, llegando a 5,72 millones de yenes (~41.510 dólares). Viene en una carcasa tipo Alienware con un volumen de 600 x 280 x 530 mm, el consumo de energía (en ausencia de una pantalla integrada) es de hasta 100 W y pesa ~44 kg (la portabilidad, al parecer, es relativa).
Triangulum, el tercer producto, es el más avanzado: es más grande, más malo y mucho más caro (~$57,400). Dentro de su chasis de 40 kg, 610 x 330 x 560 mm, Triangulum ofrece tres qubits de espín NMR con tiempos de coherencia >40 ms (duplicando la capacidad del par Gemini). Parece que SpinQ diseñó el Triangulum para tiempos de mayor coherencia, lo que significa que se puede hacer más trabajo antes de que los estados de los qubits de espín se descoheren y se pierda todo el trabajo. Pero en cuántica (y especialmente en dispositivos de RMN), algo tiene que ceder: la profundidad de las operaciones de puerta por circuito cuántico se reduce en comparación con Gemini, que ofrece solo 40 operaciones de profundidad de puerta en un solo qubit y hasta 8 profundidades de puerta para operaciones de dos o tres qubits. Aparentemente, esto es un mal necesario, como resultado del qubit adicional y los tiempos de coherencia aumentados. Con las capacidades de escalado reconociblemente malas de NMR, el ruido adicional tuvo que ser compensado. También es probable que no ayude a la coherencia del sistema que Triangulum tenga una clasificación de consumo de energía de 330 W.
Las computadoras de SpinQ no serán el futuro de la cuántica. Es muy poco probable que la tecnología en la que se basan sea uno de los diseños «ganadores» que abra la puerta a la computación cuántica post-NISQ (Noisy Intermediate-Scale-Scale Quantum). Sabiendo eso, es interesante que la empresa haya optado por desarrollar, fabricar y ofrecer estos sistemas, especialmente considerando que varias empresas (como IBM, Nvidia, AWS y la propia SpinQ) ya ofrecen simuladores de computadora cuántica basados en la nube. Estos permiten a los usuarios seleccionar entre diferentes tipos de qubit y también ofrecen capacidades de computación cuántica mucho mayores. Teniendo todo en cuenta, es poco probable que esta oferta incendie el mundo de la computación cuántica. Pero es otro paso en la comercialización real de los sistemas cuánticos, uno que podría ayudar a acelerar el interés en esa rama tan jugosa de la informática.