NVIDIA está lista para ayudar a Japón a construir la supercomputadora cuántica híbrida del país, impulsada por el inmenso poder de sus GPU HPC e IA.

Japón progresará rápidamente en los segmentos de computación cuántica y de IA a través de desarrollos a gran escala con la ayuda de la infraestructura de IA y HPC de NVIDIA

Nikkei Asia informa que el Instituto Nacional de Tecnología e Industria Avanzadas (AIST) de Japón está construyendo una supercomputadora cuántica para sobresalir en este segmento particular de las perspectivas. El nuevo proyecto se llama ABCI-Q y estará impulsado íntegramente por las plataformas de computación cuántica y acelerada de NVIDIA, lo que apunta a resultados de alto rendimiento y eficiencia del sistema. La supercomputadora japonesa también se construirá en colaboración con Fujitsu.

Al profundizar en lo que podemos esperar del ABCI-Q de Japón, NVIDIA declaró en una publicación de blog anterior que la empresa planea integrar su plataforma NVIDIA CUDA-Q en el sistema. Esta plataforma es un recurso de código abierto que permite a los usuarios aprovechar aplicaciones cuánticas clásicas. CUDA-Q actuará como una parte integral de la supercomputadora, permitiendo la fácil integración de CPU y GPU relevantes a bordo. Además, Team Green planea acomodar 2000 GPU de IA H100 de NVIDIA, que interconecta la última NVIDIA Quantum-2 InfiniBand.

Los investigadores necesitan una simulación de alto rendimiento para abordar los problemas más difíciles de la computación cuántica. CUDA-Q y NVIDIA H100 equipan a pioneros como los de ABCI para realizar avances críticos y acelerar el desarrollo de la supercomputación cuántica integrada.

– Tim Costa, Director de HPC y Computación Cuántica, NVIDIA

La supercomputadora ABCI-Q de Japón es parte de la fase de innovación tecnológica del país, donde planean capitalizar los beneficios de las tecnologías de generación actual como la computación cuántica y la inteligencia artificial para sobresalir en las principales industrias de consumo. Hace unos meses, el director ejecutivo de NVIDIA, Jensen Huang, se reunió con el presidente de Japón, Fumio Kishida, y ambos hablaron sobre aumentar la colaboración en múltiples sectores y proporcionar un suministro constante de equipos de inteligencia artificial para las necesidades de Japón. La presentación de ABCI-Q es sólo un paso adelante hacia lo que parece ser una relación extensa entre Japón y NVIDIA.

Fuente de noticias: Nikkei Asia

Hoy en día, el mundo de la tecnología está increíblemente centrado en la IA y sus aplicaciones, pero la inteligencia artificial no es el único lugar donde se están logrando avances. Si realmente quiere profundizar en la maleza, preste atención al progreso que está logrando la computación cuántica, como lo hizo evidente recientemente un anuncio de Microsoft y Quantinuum.

El par de empresas logró lo que TechCrunch describió como un “gran avance en la corrección de errores cuánticos”, que podría hacer que los sistemas de computación cuántica sean mucho más utilizables que antes. La esencia es que codificaron varios qubits físicos en un solo qubit lógico, lo que facilitó la detección y corrección de errores. La tasa de error en la computación cuántica es una cuestión importante para el rendimiento de la tecnología, por lo que la noticia de que las dos empresas lograron «realizar más de 14.000 experimentos sin un solo error» es una noticia bastante importante.

Entonces, si está un poco cansado de las aplicaciones de inteligencia artificial para el consumidor y las nuevas NFT o cualquiera que sea su problema tecnológico personal, sepa que en lo profundo de los laboratorios se están logrando avances reales en tecnología que podrían hacer que lo que tenemos hoy salga del agua. . ¡Y eso, amigos míos, es alentador!

Lo que necesitas saber

• Microsoft y Quantinuum lograron recientemente un gran avance en la computación cuántica.
• Los investigadores realizaron más de 14.000 experimentos sin encontrar un solo error, cortesía del hardware de trampa de iones de Quantinuum y el nuevo sistema de virtualización de qubits de Microsoft.
• Quantinuum también atribuye parte del éxito a su hardware, afirmando que es el más adecuado para nuevos experimentos porque tiene un dominio y control firmes sobre los qubits.

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Microsoft está a punto de un gran avance en la computación cuántica en colaboración con Quantinuum. En un anuncio reciente, el gigante tecnológico indicó que realizó más de 14.000 experimentos sin encontrar un solo error.

La compañía atribuye esto al hardware de trampa de iones de Quantinuum junto con su nuevo sistema de virtualización de qubits. Desbloqueó esta impresionante hazaña porque el sistema permite al equipo verificar qubits lógicos, presentando así una oportunidad de corregir cualquier error sin afectar el progreso.

El sueño de la computación cuántica siempre ha sido emocionante: ¿Qué pasaría si pudiéramos construir una máquina que funcione a nivel cuántico y que pueda realizar cálculos complejos exponencialmente más rápido que una computadora limitada por la física clásica? Pero a pesar de que IBM, Google y otros anuncian hardware de computación cuántica iterativo, todavía no se utilizan con ningún propósito práctico. Eso podría cambiar con el anuncio de hoy de Microsoft y Quantinuum, quienes dicen que han desarrollado el sistema de computación cuántica más libre de errores hasta el momento.

Mientras que las computadoras y la electrónica clásicas se basan en bits binarios como unidad básica de información (pueden estar encendidas o apagadas), las computadoras cuánticas funcionan con qubits, que pueden existir en una superposición de dos estados al mismo tiempo. El problema con los qubits es que son propensos a errores, que es la razón principal por la que las computadoras cuánticas actuales (conocidas como computadoras cuánticas de escala intermedia ruidosa) [NISQ] computadoras) sólo se utilizan para investigación y experimentación.

La solución de Microsoft fue agrupar qubits físicos en qubits virtuales, lo que le permite aplicar diagnósticos y correcciones de errores sin destruirlos, y ejecutarlos en todo el hardware de Quantinuum. El resultado fue una tasa de error 800 veces mejor que confiar únicamente en qubits físicos. Microsoft afirma que pudo ejecutar más de 14.000 experimentos sin ningún error.

Según Jason Zander, vicepresidente ejecutivo de la división de Tecnologías y Misiones Estratégicas de Microsoft, este logro podría finalmente llevarnos a la computación cuántica de «Nivel 2 Resiliente», que sería lo suficientemente confiable para aplicaciones prácticas.

«La tarea que tenemos entre manos para todo el ecosistema cuántico es aumentar la fidelidad de los qubits y permitir la computación cuántica tolerante a fallas para que podamos usar una máquina cuántica para desbloquear soluciones a problemas que antes eran intratables», escribió Zander en una publicación de blog hoy. «En resumen, necesitamos hacer la transición a qubits lógicos confiables, creados combinando múltiples qubits físicos en otros lógicos para proteger contra el ruido y sostener un cálculo prolongado (es decir, resistente). … Contando con componentes de hardware de alta calidad y avances capacidades de manejo de errores diseñadas para esa máquina, podemos obtener mejores resultados que los que cualquier componente individual podría brindarnos».

Los investigadores podrán probar la confiable computación cuántica de Microsoft a través de Azure Quantum Elements en los próximos meses, donde estará disponible como vista previa privada. El objetivo es avanzar aún más hacia la supercomputación cuántica de nivel 3, que en teoría podrá abordar cuestiones increíblemente complejas como el cambio climático y la investigación de drogas exóticas. No está claro cuánto tiempo llevará llegar a ese punto, pero por ahora, al menos nos estamos acercando un paso más hacia la computación cuántica práctica.

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Existe un fuerte consenso en que abordar los problemas más útiles con una computadora cuántica requerirá que la computadora sea capaz de corregir errores. Sin embargo, no hay absolutamente ningún consenso sobre qué tecnología nos permitirá lograrlo. Un gran número de empresas, incluidos actores importantes como Microsoft, Intel, Amazon e IBM, se han comprometido con diferentes tecnologías para llegar allí, mientras que un conjunto de nuevas empresas están explorando una gama aún más amplia de soluciones potenciales.

Probablemente no tengamos una idea más clara de lo que probablemente funcionará hasta dentro de algunos años. Pero habrá muchos trabajos interesantes de investigación y desarrollo de aquí a entonces, algunos de los cuales, en última instancia, pueden representar hitos clave en el desarrollo de la computación cuántica. Para darle una idea de ese trabajo, veremos tres artículos que se publicaron en las últimas semanas, cada uno de los cuales aborda un aspecto diferente de la tecnología de computación cuántica.

Cosas calientes

La corrección de errores requerirá conectar múltiples qubits de hardware para que actúen como una sola unidad denominada qubit lógico. Esto distribuye un solo bit de información cuántica a través de múltiples qubits de hardware, lo que lo hace más robusto. Se utilizan qubits adicionales para monitorear el comportamiento de quienes contienen los datos y realizar las correcciones necesarias. Algunos esquemas de corrección de errores requieren más de cien qubits de hardware para cada qubit lógico, lo que significa que necesitaríamos decenas de miles de qubits de hardware antes de poder hacer algo práctico.

Varias empresas han analizado ese problema y han decidido que ya sabemos cómo crear hardware a esa escala: basta con mirar cualquier chip de silicio. Entonces, si pudiéramos grabar qubits útiles mediante los mismos procesos que utilizamos para fabricar los procesadores actuales, entonces el escalado no sería un problema. Normalmente, esto ha significado fabricar puntos cuánticos en la superficie de chips de silicio y usarlos para almacenar electrones individuales que puedan contener un qubit en su espín. El resto del chip contiene circuitos más tradicionales que realizan el inicio, control y lectura del qubit.

Esto crea un problema notable. Como muchas otras tecnologías de qubits, los puntos cuánticos deben mantenerse por debajo de 1 Kelvin para evitar que el entorno interfiera con el qubit. Y, como sabe cualquiera que haya tenido una computadora portátil basada en x86, todos los demás circuitos del silicio generan calor. Por lo tanto, existe la posibilidad muy real de que tratar de controlar los qubits aumente la temperatura hasta el punto de que los qubits no puedan mantener su estado.

Puede que ese no sea el problema que pensábamos, según un trabajo publicado el miércoles en Nature. Un gran equipo internacional que incluye a personas de la startup Diraq ha demostrado que un procesador de puntos cuánticos de silicio puede funcionar bien a una temperatura relativamente cálida de 1 Kelvin, en comparación con los miliKelvin habituales a los que normalmente funcionan estos procesadores.

El trabajo se realizó en un prototipo de dos qubits fabricado con materiales elegidos específicamente para mejorar la tolerancia al ruido; El procedimiento experimental también se optimizó para limitar los errores. Luego, el equipo realizó operaciones normales comenzando a 0,1 K y aumentó gradualmente las temperaturas hasta 1,5 K, comprobando el rendimiento mientras lo hacía. Descubrieron que una de las principales fuentes de errores, la preparación y medición del estado (SPAM), no cambiaba drásticamente en este rango de temperatura: «El SPAM alrededor de 1 K es comparable al de temperaturas mikelvin y sigue siendo viable al menos hasta 1,4 K».

Las tasas de error que vieron dependieron del estado en el que se estaban preparando. Un estado en particular (ambos spin-up) tuvo una fidelidad de más del 99 por ciento, mientras que el resto estaban menos restringidos, en algún lugar por encima del 95 por ciento. Los estados tenían una vida útil de más de un milisegundo, lo que se considera de larga duración en el mundo cuántico.

Todo lo cual es bastante bueno y sugiere que los chips pueden tolerar temperaturas de funcionamiento razonables, lo que significa que los circuitos de control en el chip se pueden utilizar sin causar problemas. Las tasas de error de los qubits de hardware todavía están muy por encima de las que serían necesarias para que funcione la corrección de errores. Sin embargo, los investigadores sugieren que han identificado procesos de error que potencialmente pueden compensarse. Esperan que la capacidad de realizar fabricación a escala industrial conduzca en última instancia a un hardware que funcione.

Esta extrema fragilidad podría hacer que la computación cuántica parezca desesperada. Pero en 1995, el matemático aplicado Peter Shor descubrió una forma inteligente de almacenar información cuántica. Su codificación tenía dos propiedades clave. En primer lugar, podía tolerar errores que sólo afectaban a qubits individuales. En segundo lugar, venía con un procedimiento para corregir los errores a medida que se producían, evitando que se acumularan y descarrilaran un cálculo. El descubrimiento de Shor fue el primer ejemplo de un código cuántico de corrección de errores, y sus dos propiedades clave son las características definitorias de todos esos códigos.

La primera propiedad surge de un principio simple: la información secreta es menos vulnerable cuando se divide. Las redes de espionaje emplean una estrategia similar. Cada espía sabe muy poco sobre la red en su conjunto, por lo que la organización permanece segura incluso si algún individuo es capturado. Pero los códigos cuánticos de corrección de errores llevan esta lógica al extremo. En una red de espías cuánticos, ningún espía sabría nada en absoluto, pero juntos sabrían mucho.

Cada código de corrección de errores cuánticos es una receta específica para distribuir información cuántica entre muchos qubits en un estado de superposición colectiva. Este procedimiento transforma efectivamente un grupo de qubits físicos en un único qubit virtual. Repita el proceso muchas veces con una gran variedad de qubits y obtendrá muchos qubits virtuales que podrá utilizar para realizar cálculos.

Los qubits físicos que componen cada qubit virtual son como esos inconscientes espías cuánticos. Mida cualquiera de ellos y no aprenderá nada sobre el estado del qubit virtual del que forma parte: una propiedad llamada indistinguibilidad local. Dado que cada qubit físico no codifica información, los errores en qubits individuales no arruinarán un cálculo. La información que importa está de alguna manera en todas partes, pero en ninguna en particular.

«No se puede precisar a ningún qubit individual», dijo Cubitt.

Todos los códigos cuánticos de corrección de errores pueden absorber al menos un error sin ningún efecto sobre la información codificada, pero eventualmente todos sucumbirán a medida que los errores se acumulen. Ahí es donde entra en juego la segunda propiedad de los códigos de corrección de errores cuánticos: la corrección de errores real. Esto está estrechamente relacionado con la indistinguibilidad local: debido a que los errores en qubits individuales no destruyen ninguna información, siempre es posible revertir cualquier error utilizando procedimientos establecidos específicos para cada código.

Tomando el pelo

Zhi Li, postdoctorado en el Instituto Perimeter de Física Teórica de Waterloo, Canadá, conocía bien la teoría de la corrección de errores cuánticos. Pero el tema estaba lejos de su mente cuando entabló conversación con su colega Latham Boyle. Era el otoño de 2022 y los dos físicos se encontraban en un transbordador nocturno desde Waterloo a Toronto. Boyle, un experto en mosaicos aperiódicos que vivía en Toronto en ese momento y ahora está en la Universidad de Edimburgo, era una cara familiar en aquellos viajes en transbordador, que a menudo quedaban atrapados en el tráfico intenso.

«Normalmente podrían sentirse muy miserables», dijo Boyle. «Este fue el más grande de todos los tiempos».

Antes de esa fatídica noche, Li y Boyle conocían el trabajo del otro, pero sus áreas de investigación no se superponían directamente y nunca habían tenido una conversación cara a cara. Pero al igual que innumerables investigadores en campos no relacionados, Li sentía curiosidad por los mosaicos aperiódicos. «Es muy difícil no estar interesado», dijo.

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.

Existe un acuerdo generalizado en que la computación cuántica más útil tendrá que esperar al desarrollo de qubits con corrección de errores. La corrección de errores implica distribuir un poco de información cuántica (denominada qubit lógico) entre una pequeña colección de qubits de hardware. Los desacuerdos se centran principalmente en cuál es la mejor manera de implementarlo y cuánto tiempo llevará.

Un paso clave hacia ese futuro se describe en un artículo publicado hoy en Nature. Un gran equipo de investigadores, principalmente con sede en la Universidad de Harvard, ha demostrado la capacidad de realizar múltiples operaciones en hasta 48 qubits lógicos. El trabajo muestra que el sistema, que comparte herencia con el sistema de computación cuántica de la empresa QuEra, puede identificar correctamente la aparición de errores, lo que puede mejorar significativamente los resultados de los cálculos.

Yuval Boger, director de marketing de QuEra, dijo a Ars: «Creemos que es un hito muy importante en el camino hacia donde todos queremos estar, que son computadoras cuánticas a gran escala y tolerantes a fallas.

Detectar y corregir errores

Los algoritmos cuánticos complejos pueden requerir horas de mantenimiento y manipulación de información cuántica, y es probable que los qubits de hardware existentes nunca lleguen al punto en el que sean capaces de manejar eso sin causar errores. La solución generalmente aceptada para esto es trabajar con qubits lógicos de corrección de errores. Estos implican distribuir qubits individuales entre una colección de qubits de hardware para que un error en uno de estos qubits no destruya por completo la información.

Los qubits adicionales pueden agregar corrección de errores a estos qubits lógicos. Estos están vinculados a los qubits de hardware que contienen los qubits lógicos, lo que permite monitorear su estado de una manera que identificará cuándo se han producido errores. La manipulación de estos qubits adicionales puede restaurarlos al estado que se perdieron cuando ocurrió el error.

En teoría, esta corrección de errores puede permitir que el hardware mantenga estados cuánticos durante mucho más tiempo del que son capaces los qubits de hardware individuales.

La compensación es una complejidad y un número de qubits significativamente mayores. Esto último debería ser obvio: si cada qubit lógico requiere una docena de qubits, entonces se necesitan muchos más qubits de hardware para ejecutar cualquier algoritmo. La corrección total de errores también requeriría mediciones repetidas para identificar cuándo se han producido errores, identificar el tipo de error y realizar las correcciones necesarias. Y todo eso tendría que suceder mientras los qubits lógicos también se utilizan para ejecutar esos algoritmos.

También están los aspectos prácticos reales de hacer que todo esto funcione. Es realmente fácil (según una definición muy relajada de «fácil») entender cómo realizar operaciones en pares de qubits de hardware. Es mucho más difícil entender cómo hacerlos cuando cualquier qubit de hardware individual contiene, como máximo, sólo una fracción de un qubit lógico. A la complejidad se suma el hecho de que existe una variedad de posibles esquemas de corrección de errores, y todavía estamos averiguando sus ventajas y desventajas en términos de robustez, conveniencia y uso de qubits.

Eso no quiere decir que no haya habido avances. Se ha demostrado que los qubits con corrección de errores mantienen la información cuántica mejor que los qubits de hardware que los albergan. Y, en unos pocos casos, se han demostrado operaciones cuánticas individuales (denominadas puertas) utilizando pares de qubits lógicos. Dos empresas (Atom Computing e IBM) también han estado aumentando el número de qubits para proporcionar suficiente hardware para albergar muchos qubits lógicos.

Entra en QuEra

Al igual que Atom Computing, el hardware en el que se basó el equipo de Harvard utiliza átomos neutros (QuEra, que es una startup surgida del trabajo de ese laboratorio, utiliza tecnología superpuesta). Los qubits de átomos neutros tienen varias características atractivas. La información cuántica se almacena en el espín nuclear de los átomos individuales, que es relativamente estable en términos de mantenimiento de información cuántica. Y, dado que cada átomo de un isótopo determinado es equivalente, no hay variación de dispositivo a dispositivo como ocurre en los qubits basados ​​en hardware superconductor. Los átomos individuales se pueden abordar con láseres en lugar de necesitar cableado, y los átomos se pueden mover, lo que potencialmente permite que cualquier qubit se vincule con cualquier otro.

El hardware utilizado para este trabajo admite hasta 280 qubits basados ​​en átomos. Sus operaciones movieron esos átomos entre varias regiones funcionales. Uno es simplemente el almacenamiento, donde viven los qubits cuando no están siendo manipulados o medidos. Esto contiene tanto los qubits lógicos en uso como un conjunto de qubits no utilizados que pueden movilizarse durante la ejecución de un algoritmo. También hay una «zona de entrelazamiento» donde se llevan a cabo esas manipulaciones y una zona de lectura donde se puede medir el estado de los qubits individuales sin perturbar los qubits en otras partes del hardware.

Hoy, una startup llamada Atom Computing anunció que ha estado realizando pruebas internas de una computadora cuántica de 1.180 qubit y que la pondrá a disposición de los clientes el próximo año. El sistema representa un gran paso adelante para la empresa, que antes solo había construido un sistema basado en qubits de átomos neutros, un sistema que funcionaba con sólo 100 qubits.

La tasa de error para las operaciones de qubits individuales es lo suficientemente alta como para que no sea posible ejecutar un algoritmo que se base en el recuento completo de qubits sin que falle debido a un error. Pero respalda las afirmaciones de la compañía de que su tecnología puede escalar rápidamente y proporciona un banco de pruebas para trabajar en la corrección de errores cuánticos. Y, para algoritmos más pequeños, la compañía dice que simplemente ejecutará múltiples instancias en paralelo para aumentar las posibilidades de devolver la respuesta correcta.

Computando con átomos

Atom Computing, como su nombre lo indica, ha elegido átomos neutros como su qubit preferido (hay otras empresas que están trabajando con iones). Estos sistemas se basan en un conjunto de láseres que crean una serie de ubicaciones energéticamente favorables para los átomos. Si se los deja solos, los átomos tenderán a caer en estos lugares y permanecer allí hasta que un átomo de gas perdido choque con ellos y los derribe.

Debido a que las ubicaciones de los átomos están determinadas por la configuración de los láseres, es posible abordar cada uno de ellos individualmente. La información cuántica se almacena en el espín nuclear, que es relativamente impermeable al medio ambiente. Mientras que otros tipos de qubits tienen vidas de coherencia de sólo una fracción de segundo, los átomos neutros a menudo mantienen su estado durante decenas de segundos. Debido a que el espín nuclear no interactúa fácilmente con el medio ambiente, es posible agrupar los átomos muy juntos, lo que permite un sistema relativamente denso.

Sin embargo, es posible manipular los átomos para que puedan interactuar y entrelazarse. Esto funciona a través de lo que se llama un bloqueo de Rydberg, que prohíbe las interacciones a menos que dos átomos estén separados por una distancia determinada y ambos estén en el estado de Rydberg, en el que sus electrones más externos están débilmente unidos y orbitan a una gran distancia del núcleo. Al colocar los pares correctos de átomos en el estado de Rydberg (lo que también se puede hacer con láseres), es posible entrelazarlos. Y, dado que los láseres permiten controlar la ubicación de átomos individuales, es posible entrelazar dos cualesquiera.

Debido a que este sistema permite que los átomos estén relativamente juntos, Atom Computing sostiene que el sistema está bien posicionado para escalar rápidamente. A diferencia de sistemas como los transmons, donde pequeñas diferencias en la fabricación de dispositivos conducen a qubits con pequeñas variaciones en el rendimiento, se garantiza que cada átomo atrapado se comportará de la misma manera. Y, dado que los átomos no intervienen a menos que se manipulen, es posible agrupar muchos de ellos en un espacio relativamente pequeño.

Estos dos factores, argumentan los ejecutivos de la compañía, significan que los átomos neutros están bien posicionados para escalar hasta una gran cantidad de qubits. Su sistema original, que entró en funcionamiento en 2021, era una cuadrícula de átomos de 10 × 10 (aunque también son posibles disposiciones tridimensionales). Y, cuando hablaron con Ars hace un año, mencionaron que esperaban escalar su sistema de próxima generación en un orden de magnitud, aunque no dijeron cuándo esperaban que estuviera listo.