La llegada de las computadoras cuánticas es algo de lo que se habla desde 1982, cuando el premio nobel de física, Richard Feynman, empezó a hablar del tema. Sin embargo, el debate se ha encendido en los últimos años, dados los avances experimentados en la materia. Microsoft, junto con Alphabet e IBM, están entre el grupo de empresas que creen que el uso de esta tecnología está más cerca que nunca.
La computación cuática es cuando se usan los cubits, unidades básicas de información binaria (unos y ceros), para realizar muchas operaciones en simultáneo y resolver problemas complejos. Se necesita de la física, la informática y las matemáticas para el diseño de este tipo de hardware que reduce considerablemente el tiempo para realizar cálculos.
Esta semana Microsoft ha marcado la agenda con la presentación de su primer chip cuántico, Majorana 1, el cual es impulsado por una nueva arquitectura de núcleo topológico que esperan permita crear computadoras cuánticas capaces de resolver problemas significativos a escala industrial en años y no décadas.
La computación cuántica combinado con herramientas de inteligencia artificial, permitirá a alguien describir qué tipo de nuevo material o molécula quiere crear en un lenguaje sencillo y obtener una respuesta que funcione de inmediato, sin años de prueba y error.
Un nuevo material
Microsoft informó que este chip aprovecha el primer topoconductor del mundo, un tipo de material innovador que puede observar y controlar las partículas de Majorana, para producir cubits más confiables y escalables, que son los componentes básicos de las computadoras cuánticas. «Los topoconductores usados en este nuevo tipo de chip abren la ruta para desarrollar sistemas cuánticos que pueden escalar a un millón de cubits en un solo chip que cabe en la palma de la mano», afirmaron.
Según Microsoft, esta nueva arquitectura es un umbral necesario para que las computadoras cuánticas brinden soluciones transformadoras y reales, como descomponer micro plásticos en subproductos inofensivos o inventar materiales autorreparables para la construcción, la fabricación o la atención médica. «Todas las computadoras actuales del mundo que funcionan juntas no pueden hacer lo que una computadora cuántica de un millón de cúbits podrá hacer», afirmaron.
El topoconductor, o superconductor topológico, es una categoría especial de material nuevo. No es un sólido, un líquido o un gas, sino otro estado de la materia: un estado topológico que se aprovecha para producir un cúbit que se controla digitalmente. Para formarlo se requirió el desarrollo de una pila de materiales compuestos de arseniuro de indio y aluminio, que los ingenieros de Microsoft diseñaron y fabricaron átomo por átomo.
Microsoft no es el único gigante de la tecnología involucrado en la computación cuántica. Amazon, Google e IBM también han desarrollado equipos cuánticos en los últimos años y estas divisiones ayuden a la buena valoración de las empresas entres sus inversores.
«Es complejo porque tuvimos que mostrar un nuevo estado de la materia para llegar a ese punto, pero después de eso, es bastante simple. Se desarrolla en mosaicos. Se obtiene una arquitectura mucho más simple que promete un camino mucho más rápido hacia la escalabilidad», dijo Krysta Svore, investigadora técnica de Microsoft.
Microsoft asegura que este es el primer núcleo topológico del mundo que incorpora resistencia a errores a nivel de hardware, lo que lo hace más estable. La empresa ha colocado ocho cúbits topológicos en un chip diseñado para escalar hasta un millón. Su objetivo es que se puedan diseñar herramientas con un impacto comercial y escalarla para beneficio de diversas industrias.
Además de fabricar su propio hardware cuántico, Microsoft informó que se ha asociado con Quantinuum y Atom Computing para alcanzar avances científicos y de ingeniería en la producción de supercomputadoras. Este tipo de máquinas permitirán crear aplicaciones híbridas e impulsar nuevos descubrimientos, en particular a medida que la inteligencia artificial (IA) se combina con nuevos sistemas cuánticos. Por ejemplo Azure Quantum ofrece en la actualidad un conjunto de soluciones integradas que permiten a los clientes aprovechar estas plataformas para avanzar en el descubrimiento científico.
Microsoft informó que este chip aprovecha el primer topoconductor del mundo, un tipo de material innovador que puede observar y controlar las partículas de Majorana, para producir cubits más confiables y escalables, que son los componentes básicos de las computadoras cuánticas.
La computación cuántica combinado con herramientas de inteligencia artificial, permitirá a alguien describir qué tipo de nuevo material o molécula quiere crear en un lenguaje sencillo y obtener una respuesta que funcione de inmediato, sin años de prueba y error. «La computadora cuántica le enseña a la IA el lenguaje de la naturaleza para que la IA pueda decirte la receta de lo que quieres hacer», aseguraron.
El chip cuántico no funciona solo, sino que trabaja en todo un ecosistema con lógica de control, un refrigerador de dilución que mantiene los cúbits a temperaturas mucho más frías que las del espacio exterior y una serie de programas (software) que puede integrarse con la IA y las computadoras clásicas.
Reacción del mercado
En enero, el CEO de Nvidia, Jensen Huang, comentó que esta tecnología estaba a dos décadas de distancia de superar a los chips de su empresa, que se emplean para soportar los proyectos de IA. Con el anunció de Microsoft del miércoles 19 de febrero este plazo ha sido puesto en duda y ha permitido que para el jueves 20 mejore el valor pagado por las acciones de las empresas que trabajan computación cuántica.
Por ejemplo, luego de la presentación, las acciones de pequeñas empresas del sector sintieron el efecto. IonQ subió un 2,1%, Rigetti Computing aumentó un 6,9% y D-Wave Quantum avanzó un 11,1%. Otras empresas más pequeñas como Quantum Corp se elevaron en un 2,6% y Quantum Computing creció un 4,5%. Las acciones de Microsoft subieron un 0,5% y las de Nvidia, que cayeron cerca de 20% con el lanzamiento de DeepSeek en enero, se elevaron un 0,3%
Antes de la presentación de Microsoft de su chip Majorana 1, que será descrito al detalle en un artículo científico que se publicará en la revista académica Nature, las acciones de este tipo de empresas venían experimentando caídas sustanciales, que iban entre un -18% y un -70% en lo que iba del año. En 2024 habían subido al menos tres veces su valor en promedio.
Microsoft no es el único gigante de la tecnología involucrado en la computación cuántica. Amazon, Google e IBM también han desarrollado equipos cuánticos en los últimos años y estas divisiones ayuden a la buena valoración de las empresas entres sus inversores, según diversos analistas.
Es un sector reñido. Valga recordar que ya en 2019, Google anunció que había alcanzado la «superioridad cuántica», con su procesador cuántico, Sycamore. Sin embargo, IBM lo cuestionó al poco tiempo al afirmar que un computador estándar podía resolver un problema en unos días, frente a los escasos minutos que le tomaba el mismo a Sycamore. En mayo de 2021, Google contraatacó, inauguró su nuevo Campus de Inteligencia Artificial Cuántica en Santa Bárbara, California, y estableció que tendría su primera computadora cuántica útil y con corrección de errores en 2029.
Microsoft informó que se ha asociado con Quantinuum y Atom Computing para alcanzar avances científicos y de ingeniería en la producción de supercomputadoras.
IBM es un precursor de la cuántica, porque ya en 2016 puso Quantum Experience, su primer procesador cuántico de cinco cubits, disponible en la nube. En 2017 ya estaba en seis cubits y en 2019 presentó el IBM Q System One, el cual afirmó ser el primer computador cuántico comercial del mundo. Para 2021 anunció que planea «ofrecer una ventaja cuántica» durante 2023 y luego presentó «Eagle», el primer computador cuántico con una potencia de procesamiento superior a los 100 cubits. El historial de sus acciones es volátil, pero presenta oportunidad gracias al respaldo de sus avances en esta tecnología.
Los analistas estiman que los precursores de la computación cuántica también se beneficiarán de esta ola favorable. D-Wave Systems Inc., va a salir finalmente a la bolsa de valores a través de una SPAC dentro de poco, lo que refleja la confianza que hay en el desarrollo de esta tecnología. El primero de este grupo de empresas pequeñas en salir a la bolsa en 2021 fue IonQ, que se fundó en 2015 para dedicarse solo a la computación cuántica. El valor de sus acciones ha tenido un pico de alza en 300% cuando logró elevar sus ingresos en 800%.
