Empresas y países están luchando por el liderazgo de la computación cuántica, tecnología naciente que promete el procesamiento de datos más rápido que se haya visto.
En 1982, el físico ganador del Premio Nobel Richard Feynman concibió una calculadora ultrapotente que opera con partículas microscópicas. Llamó a su idea computadora “cuántica” (quantum), refiriéndose a las leyes que gobiernan la naturaleza en un nivel subatómico.
Hoy, algunas de las compañías más grandes de la industria de la tecnología, como IBM, Google, Intel, Microsoft y Alibaba de China, se han adherido a la idea. Este grupo, junto con las startups como Rigetti, con sede en California, se encuentran en una carrera por construir estas máquinas de vanguardia, que prometen revolucionar industrias como la energía, la salud y las finanzas, al permitir procesar los datos más rápido que nunca.
JPMorgan Chase y Daimler ya han comenzado a probar la tecnología, con la esperanza de que eventualmente les brinde una ventaja sobre sus rivales.
Los gobiernos también entienden las implicaciones geopolíticas. China está construyendo un laboratorio nacional de US$10,000 millones para computación cuántica, lo que genera preocupación en países de occidente sobre la posibilidad de quedarse rezagados.
Justo antes del reciente cierre del gobierno de Estados Unidos, los Republicanos y Demócratas dejaron de lado sus diferencias para asignar más de US$1,000 millones a fin de “crear una estrategia nacional quantum unificada”. El miedo terminó motivando la cooperación.
“Se siente como la carrera espacial de mi generación”, asegura Jim Clarke, director de hardware cuántico de Intel.
El enfoque más popular de la computación cuántica utiliza circuitos electrónicos superconductores, apoyándose en los cimientos de la industria de los semiconductores. Por su parte, las computadoras comunes codifican la información como bits con inscripciones de silicio, ya sea “ceros” o “unos”; las computadoras cuánticas usan bits cuánticos o “qubits” (se pronuncia cubits).
Estas partículas, extrañamente, habitan múltiples estados a la vez. Para conservarlas en movimiento, deben mantenerse aisladas y frías. Muy, muy frías.
“Lo que estás viendo es el refrigerador más caro del mundo”, señala Bob Sutor, jefe de estrategia cuántica de IBM, mientras señala una computadora cuántica de 20 qubits que la compañía presentó en enero.
A pesar de su pequeño tamaño, Rigetti, fundada por un físico que anteriormente construyó computadoras cuánticas en IBM, cree que puede desafiar a los titanes.
Rigetti vende un servicio de computación cuántica en la Nube dirigido a los investigadores que están compitiendo por ser los primeros en lograr la “ventaja cuántica”. Esto cuando una computadora tradicional sea superada por una cuántica.
Los científicos esperan una modesta demostración de superioridad en los próximos dos años, aunque predicen que tomará hasta 10 años antes de que la tecnología pueda manejar cualquier tarea significativa.
En general, “la gente sigue preguntándose si podemos construir computadoras cuánticas que funcionen, y hacerlo repetidamente a escala”, cuenta la vicepresidenta de Rigetti, Betsy Masiello. “Hoy, en el mercado, hemos contestado definitivamente que sí. Podemos construirlas, funcionan y, además, tenemos la capacidad de hacerlo de manera repetitiva a nivel de producción”.
MODELO
1. EL CEREBRO
Seguro has oído hablar de CPU; ahora conoce la QPU, o unidad de procesamiento cuántica. Esta computadora, de la startup Rigetti, tiene un disco de cobre chapado en oro con un chip de silicio en su interior que contiene el cerebro de la máquina. Casi todo lo demás está diseñado para mantener el chip frío y estable.
2. EL CORAZÓN
Debajo de estas latas de atún, como termocambiadores, se encuentra la “cámara de mezcla”. En el interior, diferentes formas de helio líquido, helio-3 y helio-4, chapotean. A través de la disociación y la evaporación, el helio disipa el calor.
3. EL ESQUELETO
Estas placas de oro son los estratos de la computa- dora cuántica. Separan las zonas de enfriamiento. En este nivel, las temperaturas bajan justo por encima del cero absoluto. En la parte inferior, se sumergen a una centésima parte de un grado Kelvin, cientos de veces más frío que el espacio exterior.
4. LOS NERVIOS
Las bobinas en estos cables coaxiales que transportan fotones son más que un simple adorno decorativo. Alivian las tensiones que resultan del sobreenfriamiento del interior. Sin las bobinas, los cables se romperían.
5. EL CAPARAZÓN
Cuando la computadora está en operación, cinco cubiertas (como la blanca que se muestra en la parte superior de la imagen) envuelven la máquina. Esta especie de matrushkas actúan como escudos térmicos, manteniendo todo el interior superfrío y sellado al vacío.
Por Robert Hackett