Pese a que menos alcanzable que la inteligencia artificial generativa (accesible a todo el mundo gracias a los ya populares chatbots como ChatGPT o Gemini), la computación cuántica va avanzando pasito a pasito, perfilándose como la próxima revolución en materia tecnológica que llevará a la humanidad a nuevas cotas de logros.
Uno de estos pasitos que está permitiendo la evolución de la tecnología cuántica lo ha dado Microsoft con la reciente presentación de Majorana 1, descrito como el primer chip cuántico del mundo que funciona con una nueva arquitectura Topological Core, una arquitectura pensada para agrupar un gran número de qubits en un único chip de tamaño reducido.
El objetivo de este chip es el de permitir la construcción de equipos capaces de resolver problemas industriales en un plazo de años, y no de décadas, tal cómo pasa con la tecnología disponible hasta la fecha.
Esta innovación se basa en lo que la empresa define como el primer topoconductor del mundo, un material descubierto recientemente que hace posible controlar las partículas Majorana y producir qubits más fiables y escalables, fundamentales para la computación cuántica.
Las partículas Majorana son partículas subatómicas especiales, porque constituyen su propia antipartícula. Esto significa que no tienen una versión "opuesta" con carga contraria, una propiedad que, en computación cuántica son más estables y resistentes a errores, superando la fragilidad de los qubits tradicionales.
Desde la compañía de Redmond afirman que, al igual que los semiconductores impulsaron los actuales dispositivos electrónicos, estos topoconductores podrían allanar el camino hacia la creación de sistemas cuánticos que superen el millón de qubits, lo cual, a su vez, permitiría abordar desafíos complejos en distintos ámbitos científicos e industriales, cómo la descomposición de microplásticos o la invención de materiales de autorreparación.
Avances en qubits topológicos y control digital
Según la información que proporciona la compañía de Redmond, Majorana 1 está basado en un conjunto de ocho qubits topológicos en un chip con capacidad para crecer hasta un millón. Su núcleo aporta una resistencia al error desde el mismo hardware, lo que lo hace más estable que otras aproximaciones existentes.
Microsoft remarca que esta estabilidad se obtiene gracias a las propiedades de los Majoranas, que protegen los qubits del ruido del entorno y mejoran la fiabilidad. Un artículo publicado en la revista Nature confirma la posibilidad de generar estas partículas exóticas y medirlas con un alto grado de precisión.
El control de los qubits se realiza de forma digital, sin ajustes analógicos complejos. Esto, según afirman desde Microsoft, cambia el paradigma de la computación cuántica, ya que permite encender y apagar mediciones como si se tratara de un interruptor. La firma considera este un paso esencial para ejecutar billones de operaciones sin que el coste de la gestión se dispare.
Programas conjuntos y aplicaciones prácticas
Microsoft participa en una iniciativa de la agencia DARPA que examina diversas tecnologías cuánticas con vistas a desarrollar sistemas de computación escalables para su uso en aplicaciones de seguridad nacional. La empresa es una de las dos que han avanzado a la fase final del programa US2QC, centrado en lograr ordenadores cuánticos de utilidad real.
Por otra parte, también colabora con otras organizaciones como Quantinuum y Atom Computing en el desarrollo de qubits actuales, y difunde la importancia de aprovechar estos equipos, incluso antes de que alcancen el millón de qubits, para impulsar la investigación en campos como la química, la ciencia de materiales y la inteligencia artificial.
Según sus responsables, las máquinas cuánticas con suficiente capacidad permitirán calcular con mayor exactitud procesos naturales, como reacciones químicas o interacciones moleculares; por ejemplo, así podría obtenerse un catalizador capaz de descomponer microplásticos en subproductos no perjudiciales o diseñar enzimas más eficientes para la salud y la agricultura.
