Microsoft Descubre un Nuevo Estado de la Materia para Impulsar Computadoras Cuánticas
La Chispa les informa que Microsoft descubre un nuevo estado de la materia en su búsqueda por desarrollar una máquina poderosa, conocida como computadora cuántica, que podría acelerar el desarrollo de todo, desde baterías hasta medicamentos y inteligencia artificial.
Un Avance en la Computación Cuántica: La Creación del Qubit Topológico
Microsoft ahora dice que ha creado un nuevo estado de la materia. En la conferencia del miércoles, los científicos de Microsoft anunciaron que habían construido lo que se conoce como un “qubit topológico” basado en nuevo estado de la materia. Este avance puede ser aprovechado para resolver problemas matemáticos, científicos y tecnológicos.
Con este desarrollo, Microsoft ha elevando la competencia en lo que se espera sea el próximo gran concurso tecnológico, más allá de la carrera actual sobre inteligencia artificial. Desde la década de 1980, los científicos han perseguido el sueño de una computadora cuántica, un dispositivo que podría explotar el extraño y extremadamente poderoso comportamiento de partículas subatómicas o objetos muy fríos.
La Carrera Tecnológica
En diciembre, Google presentó una computadora cuántica experimental que realizó un cálculo en cinco minutos, algo que supercomputadoras tardarían 10 septillones de años en completar. Microsoft, por su parte, está desarrollando una tecnología cuántica que podría superar los métodos de Google al construir qubits topológicos en un nuevo chip que combina semiconductores y superconductores. Este chip, enfriado a temperaturas extremadamente bajas, podría resolver problemas que las computadoras clásicas no pueden. Aunque algunos expertos dudan de los avances de Microsoft y predicen que la computación cuántica se concretará en décadas, los científicos de la compañía creen que están más cerca de lograrlo.
El Futuro de la Computación Cuántica
Perspectivas Científicas
“Vemos esto como algo que está a años de distancia, no décadas”, dijo Chetan Nayak, un experto técnico de Microsoft que lideró el equipo que construyó la tecnología. La tecnología de Microsoft, detallada en un artículo de investigación publicado en la revista científica Nature, aporta un nuevo ímpetu a una carrera que podría remodelar el panorama tecnológico.
Un ordenador cuántico podría ser lo suficientemente poderoso como para romper la encriptación que protege secretos nacionales. Cualquier avance tendrá implicaciones geopolíticas. Mientras Estados Unidos explora la computación cuántica principalmente a través de corporaciones como Microsoft, el gobierno chino ha anunciado que invertirá $15.2 mil millones en esta tecnología. La Unión Europea ha comprometido $7.2 mil millones.
Comprendiendo la Computación Cuántica: Diferencias con los Ordenadores Clásicos
Para entender la computación cuántica, es útil saber cómo funciona una computadora tradicional. Un smartphone, laptop o PC de escritorio depende de pequeños chips hechos de semiconductores, que son materiales que conducen electricidad en algunas pero no en todas las situaciones. Estos chips almacenan y procesan números, realizando cálculos al manipular “bits” de información, cada uno de los cuales tiene un valor de 1 o 0.
Una computadora cuántica opera de manera diferente. Un bit cuántico, o qubit, se basa en el curioso comportamiento de partículas subatómicas o materiales exóticos enfriados a temperaturas extremadamente bajas. Cuando es extremadamente pequeño o frío, un solo objeto puede comportarse como dos objetos separados al mismo tiempo. Aprovechando ese comportamiento, los científicos pueden construir un qubit que sostenga una combinación de 1 y 0. Esto significa que dos qubits pueden sostener cuatro valores a la vez, y a medida que crece el número de qubits, una computadora cuántica se vuelve exponencialmente más poderosa.
Técnicas de Construcción de Qubits: Métodos de Microsoft
Las empresas utilizan una variedad de técnicas para construir estas máquinas. En Estados Unidos, la mayoría, incluidos Google, construyen qubits utilizando superconductores. Microsoft ha apostado por un enfoque que pocos otros están tomando: combinar semiconductores con superconductores. El principio básico —junto con el nombre qubit topológico— fue propuesto por primera vez en 1997 por el físico ruso-estadounidense Alexei Kitaev.
La compañía comenzó a trabajar en este inusual proyecto a principios de la década de 2000, cuando muchos investigadores no creían que tal tecnología fuera posible. Es el proyecto de investigación de Microsoft de más larga duración. “Esto es algo en lo que han apostado los tres CEO de esta compañía”, dijo Satya Nadella, CEO de Microsoft.
Avances y Desafíos
Comportamiento de los Qubits
Microsoft ha creado un dispositivo que combina arseniuro de indio y aluminio, que al enfriarse a 400 grados bajo cero muestra un comportamiento que podría permitir el desarrollo de computadoras cuánticas. Philip Kim, de Harvard, considera que los qubits topológicos de Microsoft son significativos y podrían revolucionar esta tecnología. Sin embargo, Jason Alicea, del Instituto de Tecnología de California, cuestiona si realmente han logrado construir un qubit topológico, señalando que es necesario verificar su comportamiento para validar su efectividad y evitar expectativas irreales en la computación cuántica.
El futuro de esta investigación
Microsoft ha construido ocho qubits topológicos, pero aún no pueden realizar cálculos que transformen la computación. Aunque la tecnología actual comete muchos errores, los investigadores están trabajando en formas de reducirlos. Google demostró que al aumentar el número de qubits, se pueden disminuir los errores mediante técnicas matemáticas complejas. La corrección de errores podría ser más eficiente si Microsoft perfecciona sus qubits topológicos, que son menos propensos a colapsar al leer su información. Sin embargo, los científicos deben resolver el desafío de cómo construir una computadora que no se rompa al usarse.
