El hardware cuántico está saliendo de la prueba de concepto, pero los cuellos de botella de ingeniería significan que aún faltan décadas para que existan sistemas prácticos a gran escala.
Resumen
- Seis plataformas cuánticas líderes están progresando desde demostraciones de laboratorio hasta los primeros sistemas integrados, haciéndose eco de la era temprana de los transistores en la informática clásica.
- Escalar a millones de qubits exige avances en materiales, fabricación, cableado, criogenia y control automatizado para controlar las tasas de error.
- Los investigadores esperan una trayectoria de décadas, con una preparación que varía según el caso de uso en informática, redes, detección y simulación.
La tecnología cuántica ha entrado en una etapa de desarrollo fundamental similar a la era temprana de los transistores, según un análisis conjunto realizado por investigadores de múltiples instituciones.
Científicos de la Universidad de Chicago, el MIT, Stanford, la Universidad de Innsbruck y la Universidad Tecnológica de Delft evaluaron seis plataformas de hardware cuántico líderes en el estudio, incluidos qubits superconductores, iones atrapados, átomos neutros, defectos de espín, puntos cuánticos semiconductores y qubits fotónicos.
La tecnología cuántica abandona el laboratorio
Según los investigadores, la revisión documentó el progreso desde experimentos de prueba de concepto hasta sistemas en etapa inicial con aplicaciones potenciales en informática, comunicación, detección y simulación.
Las aplicaciones a gran escala, como las simulaciones complejas de química cuántica, requieren millones de qubits físicos y tasas de error mucho más allá de las capacidades actuales, afirmaron los científicos en el análisis.
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Según el informe, los desafíos clave de ingeniería incluyen la ciencia de los materiales, la fabricación de dispositivos producidos en masa, el cableado y la entrega de señales, la gestión de la temperatura y el control automatizado del sistema.
Los investigadores establecieron paralelismos con el problema de la “tiranía de los números” de la década de 1960 al que se enfrentaba la informática temprana, y señalaron la necesidad de estrategias coordinadas de ingeniería y diseño a nivel de sistemas.
Los niveles de preparación tecnológica varían según las plataformas: los qubits superconductores muestran la mayor preparación para la computación, los átomos neutros para la simulación, los qubits fotónicos para la creación de redes y los defectos de espín para la detección, encontró el análisis.
Los niveles de preparación actuales indican demostraciones tempranas a nivel de sistema en lugar de tecnología completamente madura, afirmaron los investigadores. Según el estudio, es probable que el progreso refleje la trayectoria histórica de la electrónica clásica, lo que requerirá décadas de innovación incremental y conocimiento científico compartido antes de que los sistemas prácticos a escala de utilidad sean factibles.
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