Computación cuántica a mayor temperatura

Tanisha Bassan, desarrolladora de computación cuántica en Zapata Computing, startup fundada en Harvard, y una de las voces expertas de la Fundación Innovación Bankinter, explica con un sencillo ejemplo los avances tecnológicos que supone la computación cuántica. Dice así: “Imagina una biblioteca con millones y millones de libros. Si marco con una X la página de uno de ellos y le pido a un superordenador que la encuentre, le llevará muchísimo tiempo porque tendrá que revisar todas las páginas de todos los libros, una por una. Un ordenador cuántico, en cambio, sería capaz de revisar todos esos libros a la vez”

Los retos a los que se enfrenta la computación cuántica

Sin duda, el ordenador cuántico está llamado a ser una de las grandes revoluciones tecnológicas de los últimos tiempos. Cada día que pasa, aumentan los datos, las cifras, los números que manejan empresas públicas y privadas. Los ordenadores convencionales se quedan cortos a la hora de categorizarlos y sacarles todo el potencial. Este tipo de máquinas necesitan determinadas condiciones de aislamiento, presión y temperatura, desafíos que se pretenden resolver a través de la innovación y el diseño.

Un ejemplo claro de innovación de diseño en cuanto a ordenadores cuánticos fue la técnica que descubrieron ingenieros de la Universidad de Gales del Sur (UNSW) en Australia, que ofrecía la posibilidad de controlar millones de qubits de espín. El qubit es la unidad básica de información en la computación clásica. El doctor Jarryd Pla, profesor de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Telecomunicaciones de la UNSW y su equipo habían logrado superar un escollo propio de los ordenadores cuánticos: controlar millones de qubits sin que supusiera ocupar más espacio, usar más cableado, electricidad y sin generar tanto calor.

Añadir una gran cantidad de cables elevaría la temperatura del ordenador cuántico y afectaría a la calidad de los qubits: para que funcione de manera adecuada este debe encontrarse a una temperatura por debajo de -270ºC. A efectos prácticos de viabilidad en el entorno real, está claro que la computación cuántica aún tiene importantes problemas que resolver.

En este sentido, de nuevo regresamos a la UNSW: en una investigación dirigida por el profesor Andrew Dzurak desarrollaron una celda unitaria que podría operar a temperaturas más altas. Y es que, en la actualidad, cada par de qubits agregado al sistema aumenta el calor total generado, calor que repercute negativamente en el trabajo de estos ordenadores.

No solo la investigación docente está logrando pasos de gigante en el desarrollo de la computación cuántica. La empresa Xanadu, en un artículo publicado en la revista Nature de junio de 2022, aseguraba ser la primera compañía del mundo en disponer de una plataforma de computación cuántica basada en la fotónica, es decir, han desarrollado un procesador que se fabrica utilizando la misma tecnología empleada en nuestros ordenadores y móviles y, con ello, la posibilidad de que funcionen perfectamente a temperatura ambiente.

Pero no solo las altas temperaturas afectan a la computación cuántica. También deben situarse en un lugar con una presión atmosférica casi inexistente y mantenerse fuera del campo magnético terrestre. Todos ellos, retos en los que trabajan los investigadores para posibilitar que la próxima revolución informática sea práctica y pueda aplicarse en áreas tan relevantes como la medicina o la posibilidad de alcanzar los objetivos de emisiones net zero en 2050.