Se acercan los ordenadores cuánticos definitivos: ya está listo el primer cúbit fotónico inmune a los errores

Publicado el 05/06/2025 por Diario Tecnología Artículo original

El desarrollo que han experimentado los ordenadores cuánticos durante la última década es asombroso. Esta disciplina ya no es atractiva únicamente para los centros de investigación vinculados a algunas de las universidades más prestigiosas del planeta; los Gobiernos de Estados Unidos, China, Alemania, Francia, Australia, Reino Unido, India, Canadá o Rusia son algunos de los que han manifestado abiertamente el carácter estratégico que tiene para ellos la computación cuántica.

Sin embargo, buena parte de los mayores avances de los que estamos siendo testigos proceden de la empresa privada. Google, Intel, Honeywell o IBM son algunas de las compañías que están pujando para hacer posibles las innovaciones que exigen los desafíos que este paradigma de computación ha colocado delante de nosotros.

Los expertos están de acuerdo en que aún queda mucho por hacer, pero los dos mayores retos que es necesario superar para hacer posible la puesta a punto de los ordenadores cuánticos plenamente funcionales son la implementación de un sistema de corrección de errores que garantice que los resultados que leemos son los correctos, y también el escalado del número de cúbits. De hecho, ambos desafíos van de la mano.

Xanadu nos invita a otear el futuro con más optimismo que nunca

La trayectoria de Xanadu arrancó en 2016, pero lo que colocó a esta joven empresa canadiense en el centro del debate a principios de junio de 2022 fue el artículo publicado en Nature en el que Jonathan Lavoie, su máximo responsable científico, y su equipo explican cómo lograron alcanzar la supremacía cuántica. Curiosamente en su proyecto emplearon un procesador cuántico fotónico programable al que bautizaron como Borealis y que es capaz de operar a temperatura ambiental.

El equipo de Lavoie consiguió resolver en tan solo 36 microsegundos un problema en el que un superordenador clásico pertrechado con el mejor algoritmo disponible habría invertido 9.000 años. No obstante, esto no es todo. Además, estos investigadores aseguraron que su tecnología les había permitido minimizar las imperfecciones de su hardware y alcanzar una ventaja computacional en tiempo de ejecución 50 millones de veces superior a la que han arrojado otros ordenadores que también recurren a procesadores cuánticos fotónicos.

Sea como sea lo más impactante es que en ese momento, hace ya exactamente tres años, Lavoie y su equipo aseguraron que pretendían tener listo antes de que acabe esta década un ordenador cuántico de un millón de cúbits dotado de la capacidad de enmendar sus propios errores. Una de las mayores bazas a favor del equipo científico de Xanadu consiste en que su procesador cuántico fotónico puede fabricarse utilizando la misma tecnología fotolitográfica empleada en la producción de los chips que residen en el interior de nuestros ordenadores y smartphones, lo que abre de par en par la puerta a su fabricación en masa.

No obstante, lo más interesante es la estrategia que el equipo liderado por Lavoie ha ideado para hacer posible el escalado de su hardware cuántico hasta que sea capaz de aglutinar un millón de cúbits. Lo que persigue es, a grandes rasgos, interconectar sus procesadores cuánticos empleando una red de fibra óptica con el propósito de que puedan intercambiar información cuántica y enfrentarse a un mismo problema de una forma coordinada. La ventaja más evidente que pone encima de la mesa este enfoque consiste en que, si todo sale como los investigadores de Xanadu han previsto, nada les impedirá continuar escalando su hardware cuántico más allá del millón de cúbits.

En cualquier caso, estos científicos no han perdido el tiempo durante los últimos tres años. Hace apenas unas horas han publicado un artículo en Nature en el que describen con todo lujo de detalles las características de sus nuevos cúbits fotónicos de silicio resistentes a los errores e integrados en un chip. Es la primera vez que un equipo consigue demostrar el correcto funcionamiento de un circuito integrado cuántico como este.

Muy a grandes rasgos su estrategia consiste en superponer muchos fotones para codificar información de una forma resistente a los errores. Esto no implica que los ordenadores cuánticos dotados de la capacidad de corregir sus propios errores ya estén listos. Para que sean viables utilizando la tecnología fotónica es necesario optimizar los procesos de fabricación y empaquetado con el propósito de mitigar las pérdidas ópticas en toda la plataforma. Sea como sea de una cosa no cabe duda: este logro de Xanadu es muy importante. Les seguiremos la pista de cerca.

Imagen | Xanadu

Más información | Nature

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