El innovador chip reduce los costos de corrección de errores en un 90% y acelera el desarrollo de computación cuántica práctica

Amazon Web Services (AWS) ha anunciado Ocelot, un nuevo chip de computación cuántica que supone un avance revolucionario en la corrección de errores cuánticos. Desarrollado en el AWS Center for Quantum Computing en el Instituto de Tecnología de California, Ocelot reduce hasta en un 90% los costos asociados a la corrección de errores cuánticos en comparación con los enfoques actuales, allanando el camino hacia ordenadores cuánticos tolerantes a fallos capaces de resolver problemas científicos y comerciales imposibles para los ordenadores convencionales.

Un nuevo paradigma en la computación cuántica

Ocelot introduce un diseño innovador que incorpora la corrección de errores cuánticos desde su arquitectura base, utilizando qubits denominados cat qubits. Estos qubits, inspirados en el experimento del gato de Schrödinger, suprimen ciertos tipos de errores de forma intrínseca, reduciendo drásticamente los recursos necesarios para la corrección de errores. Este enfoque ha permitido a AWS combinar, por primera vez, la tecnología de cat qubits con componentes de corrección de errores en un microchip escalable, fabricado con procesos de la industria microelectrónica.

«Con los avances recientes en investigación cuántica, la cuestión ya no es si los ordenadores cuánticos serán una realidad, sino cuándo,» afirmó Oskar Painter, director de Quantum Hardware en AWS. «Ocelot es un paso clave en este viaje, y creemos que podría acelerar la llegada de ordenadores cuánticos funcionales hasta en cinco años».

Los hallazgos de AWS han sido publicados en la revista Nature y se puede encontrar un análisis técnico más detallado en la web de Amazon Science.

El desafío de la corrección de errores cuánticos

Uno de los mayores desafíos en la computación cuántica es la extrema sensibilidad de los qubits a interferencias externas, como vibraciones, calor y radiaciones cósmicas. Estas perturbaciones alteran el estado cuántico y generan errores en los cálculos, lo que ha dificultado la construcción de ordenadores cuánticos fiables y prácticos.

Para abordar este problema, la computación cuántica se basa en técnicas avanzadas de corrección de errores, como la creación de qubits lógicos a partir de múltiples qubits físicos. Sin embargo, los métodos actuales requieren una cantidad inmensa de recursos, lo que encarece significativamente la implementación de sistemas cuánticos funcionales.

Corrección de errores integrada: una solución revolucionaria

Con Ocelot, AWS ha optado por un enfoque radicalmente diferente: diseñar la arquitectura con la corrección de errores integrada desde el principio. «En lugar de modificar arquitecturas existentes para incorporar corrección de errores, elegimos nuestro qubit y estructura con esta necesidad como prioridad,» explicó Painter. «Si queremos construir ordenadores cuánticos prácticos, la corrección de errores debe ser el punto de partida».

Este enfoque podría permitir que los chips cuánticos basados en Ocelot requieran hasta un décimo de los recursos necesarios en los métodos convencionales, reduciendo enormemente los costos y acelerando la escalabilidad de la computación cuántica.

Aplicaciones futuras de la computación cuántica

La implementación de Ocelot no solo facilitará el desarrollo de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos, sino que también abre la puerta a aplicaciones prácticas en múltiples sectores. Algunas de las áreas donde la computación cuántica promete avances significativos incluyen:

• Descubrimiento y desarrollo de nuevos fármacos con simulaciones cuánticas de moléculas complejas.
• Creación de materiales innovadores con propiedades optimizadas a nivel atómico.
• Predicciones financieras más precisas, mejorando estrategias de inversión y gestión de riesgos.
• Optimización logística y de tráfico, reduciendo costes en sectores industriales clave.

Un futuro prometedor para la computación cuántica

AWS continuará invirtiendo en investigación cuántica para mejorar la escalabilidad y fiabilidad de los sistemas cuánticos. «Estamos apenas comenzando y aún nos quedan múltiples etapas de desarrollo por delante,» concluyó Painter. «Es un desafío complejo, pero creemos que Ocelot representa un avance clave en la evolución de la computación cuántica».

Para quienes deseen explorar el mundo de la computación cuántica hoy, AWS ofrece Amazon Braket, un servicio totalmente gestionado que permite a científicos y desarrolladores experimentar con hardware cuántico de terceros, simuladores de alto rendimiento y herramientas de software diseñadas para facilitar el acceso a esta revolucionaria tecnología.