[24/02/2025] Microsoft ha presentado Majorana 1, un chip cuántico impulsado por una nueva arquitectura de núcleo topológico que se espera que haga realidad computadoras cuánticas capaces de resolver problemas significativos a escala industrial en años, no en décadas.
Según lo señalado en el comunicado de prensa, aprovecha el primer topoconductor del mundo, un tipo de material innovador que puede observar y controlar partículas de Majorana para producir qubits más confiables y escalables, que son los componentes básicos de las computadoras cuánticas.
"De la misma manera que la invención de los semiconductores hizo posible los teléfonos inteligentes, las computadoras y la electrónica de hoy, los topoconductores y el nuevo tipo de chip que permiten ofrecen un camino para desarrollar sistemas cuánticos que pueden escalar a un millón de qubits y son capaces de abordar los problemas industriales y sociales más complejos”, señaló Chetan Nayak, miembro técnico de Microsoft.
Según el ejecutivo, esta nueva arquitectura utilizada para desarrollar el procesador Majorana 1 ofrece un camino claro para encajar un millón de qubits en un solo chip que puede caber en la palma de la mano. "Este es un umbral necesario para que las computadoras cuánticas ofrezcan soluciones transformadoras del mundo real, como la descomposición de los microplásticos en subproductos inofensivos, o la invención de materiales autorreparables para la construcción, la fabricación o la sanidad. Todas las computadoras actuales del mundo que operan juntas no pueden hacer lo que una computadora cuántica de un millón de qubits será capaz de hacer”.
Nayak anotó que lo que sea que esté haciendo en el espacio cuántico debe tener un camino a un millón de qubits. "Si no es así, va a chocar contra un muro antes de llegar a la escala en la que pueda resolver los problemas realmente importantes que nos motivan. De hecho, hemos trazado un camino hacia el millón".
El ejecutivo explicó que el topoconductor, o superconductor topológico, es una categoría especial de material que puede crear un estado completamente nuevo de la materia, no un estado sólido, líquido o gaseoso, sino un estado topológico. "Esto se aprovecha para producir un qubit más estable que es rápido, pequeño y puede controlarse digitalmente, sin las compensaciones requeridas por las alternativas actuales. Un nuevo artículo publicado el miércoles en Nature describe cómo los investigadores de Microsoft pudieron crear las exóticas propiedades cuánticas del qubit topológico y también medirlas con precisión, un paso esencial para la computación práctica”.
Nayak añadió que este avance requirió el desarrollo de una pila de materiales completamente nueva hecha de arseniuro de indio y aluminio, gran parte de los cuales Microsoft diseñó y fabricó átomo por átomo. El objetivo era crear nuevas partículas cuánticas llamadas Majoranas y aprovechar sus propiedades únicas para alcanzar el próximo horizonte de la computación cuántica, dijo Microsoft.
El ejecutivo anotó que las aplicaciones comercialmente importantes también requerirán billones de operaciones en un millón de qubits, lo que sería prohibitivo con los enfoques actuales que se basan en el control analógico ajustado de cada qubit. "El nuevo enfoque de medición del equipo de Microsoft permite que los qubits se controlen digitalmente, redefiniendo y simplificando enormemente el funcionamiento de la computación cuántica”.
"Desde el principio quisimos hacer una computadora cuántica para tener un impacto comercial, no solo para el liderazgo de pensamiento", anotó, por su parte, Matthias Troyer, miembro técnico de Microsoft. "Sabíamos que necesitábamos un nuevo qubit. Sabíamos que teníamos que escalar".
Ese enfoque llevó a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), una agencia federal que invierte en tecnologías innovadoras que son importantes para la seguridad nacional, a incluir a Microsoft en un programa riguroso para evaluar si las tecnologías innovadoras de computación cuántica podrían construir sistemas cuánticos comercialmente relevantes más rápido de lo que convencionalmente se creía posible.
Microsoft es ahora una de las dos empresas invitadas a pasar a la fase final del programa Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC) de DARPA, uno de los programas que conforman la Iniciativa de Benchmarking Cuántico más grande de DARPA, que tiene como objetivo ofrecer la primera computadora cuántica tolerante a fallas a escala de utilidad de la industria, o una cuyo valor computacional supere sus costos.
Franca Cavassa, CTOPerú