Amazon ha presentado “Ocelot“, su nuevo chip de computación cuántica, cuya principal ventaja es su sistema de corrección de errores cuánticos de hasta un 90%, con lo que, según la compañía, supera a otros desarrollos actuales.
Este componente fue desarrollado en el Centro de Computación Cuántica de Amazon Web Services (AWS), ubicado en el Instituto de California. Su diseño se basa en la premisa de construir computadoras cuánticas más resistentes a fallos, con el objetivo de obtener resultados más precisos y evitar pérdidas de información.
A diferencia de otros chips que utilizan bits cuánticos tradicionales (qubits), Ocelot emplea un tipo especial denominado “cat qubits”, inspirados en el experimento mental del gato de Schrödinger. Estos qubits incorporan la corrección de errores desde su diseño, lo que reduce la necesidad de recursos adicionales para prevenir y ajustar errores cuánticos.
La innovación de Ocelot radica en la combinación de cat qubits con otros mecanismos de corrección de errores cuánticos dentro de un microchip. Según Amazon, este chip puede fabricarse de manera escalable mediante procesos ya existentes en la industria de la microelectrónica, lo que facilitaría su producción en masa.
El objetivo final de Amazon es desarrollar computadoras cuánticas más asequibles. La empresa sostiene que, gracias a Ocelot, el costo de estos equipos podría reducirse a una quinta parte del actual, ya que disminuiría la necesidad de recursos dedicados a la corrección de errores. Esto podría traducirse en la creación de una computadora cuántica para la compañía en los próximos cinco años.
Las ventajas de reducir errores
Uno de los principales desafíos de la computación cuántica es su extrema sensibilidad a factores externos, como vibraciones, calor, interferencias electromagnéticas de dispositivos móviles y redes Wi-Fi, e incluso la radiación del espacio exterior. Estos elementos pueden alterar el estado cuántico de los qubits y provocar errores de cálculo.
Para abordar este problema, diversas compañías han desarrollado estrategias distintas. Google, por ejemplo, ha apostado por el chip Willow, donde el incremento en el número de qubits mejora la estabilidad del sistema. Microsoft, por su parte, trabaja con Majorana 1, un enfoque basado en qubits topológicos y un nuevo estado de la materia que los hace más resistentes a interferencias externas.
Otra estrategia es la corrección de errores cuánticos mediante codificaciones especiales de información en múltiples qubits lógicos. Este método protege la información del entorno, lo que permite detectar y corregir errores conforme ocurren. Sin embargo, requiere una gran cantidad de qubits para lograr resultados precisos, lo que aumenta considerablemente los costos.
Amazon indica que su solución ha sido optar por un enfoque distinto. En lugar de adaptar una arquitectura ya existente y corregir errores sobre la marcha, ha diseñado un sistema con un mejor control de calidad desde su fabricación. Esto permite reducir los puntos de detección de defectos y alcanzar el mismo nivel de precisión con menos recursos, lo que podría traducirse en computadoras cuánticas más pequeñas, confiables y económicas.
Según Amazon, este avance acelera la aplicación de la computación cuántica en el mundo real, con usos potenciales en el descubrimiento de nuevos fármacos, el desarrollo de materiales avanzados y la predicción de riesgos financieros y estrategias de inversión.
Los componentes de Ocelot
Actualmente, Ocelot está compuesto por dos microchips de silicio integrados, cada uno con una superficie aproximada de 1 cm². Estos están unidos mediante una pila de chips conectados eléctricamente, y en su superficie se encuentran capas delgadas de materiales superconductores que conforman los elementos del circuito cuántico.
El chip consta de 14 componentes: cinco qubits de datos (cat qubits), cinco circuitos de amortiguación que estabilizan estos qubits y cuatro qubits adicionales que detectan errores.
El par de microchips de silicio que componen el chip de memoria qubit lógico Ocelot.
Los cat qubits operan a través de una señal eléctrica repetitiva basada en osciladores, fabricados con una película de tantalio, un material superconductor que mejora su rendimiento.
A pesar de su innovación, Ocelot aún es un prototipo en fase experimental. AWS continuará en el proceso de investigación y perfeccionamiento de su diseño antes de considerar su escalamiento industrial. Amazon reconoce que aún existen desafíos significativos, por lo que seguirá trabajando en investigación básica para mejorar y optimizar su tecnología.
Cortesía de Xataka
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