Una startup británica, Quantum Motion, ha presentado lo que describe como el primer ordenador cuántico del mundo fabricado con tecnología de silicio CMOS —la misma base industrial con la que se producen los chips de smartphones, portátiles y cámaras—. El sistema, ya instalado en el National Quantum Computing Centre (NQCC), condensa frigorífico de dilución y electrónica de control en tres racks estándar de 19”, y combina una QPU (Quantum Processing Unit) con software de control e interfaces compatibles con entornos como Qiskit o Cirq para ofrecer una plataforma de cómputo cuántico “full-stack”.
Más allá del titular, la noticia apunta a un cambio de método: pasar de dispositivos exóticos y fab especializadas a oblea de 300 mm y proceso CMOS estándar, con qubits de espín (información codificada en el spin de un electrón) integrados en un diseño por “tiles” (bloques modulares) pensado para escalar por replicación.
Qué se ha construido exactamente
- Tecnología de fabricación: CMOS sobre silicio natural (oblea de 300 mm), el mismo “lenguaje” que domina la electrónica clásica.
- Tipo de qubit: Qubits de espín de silicio; la QPU integra cómputo, lectura y control en una matriz densa replicable por tiles/chiplets.
- Apilado de sistema: QPU + UI + software de control “industry-standard” (capa que traduce algoritmos a pulsos físicos), más electrónica criogénica y frigorífico de dilución para alcanzar las temperaturas necesarias.
- Huella física: ≈ 3 racks de 19”, incluyendo refrigeración y control (un factor de forma inusualmente compacto para un sistema cuántico operativo).
La arquitectura por tiles condensa funciones críticas en bloques repetibles, de modo que futuras QPU puedan aumentar el número de qubits por replicación sin reescribir el sistema. La compañía habla, a medio plazo, de escalabilidad a millones de qubits, objetivo aún lejano para toda la industria pero coherente con la estrategia de fabricar cuántica con herramientas CMOS.
Por qué el silicio importa (mucho)
La mayoría de roadmaps cuánticos tropieza con dos barreras: fabricar muchos qubits con cualidad uniforme y operarlos con electrónica escalable. El silicio CMOS aporta:
- Cadena industrial existente: fabs maduras, estándares y rendimientos conocidos. No hay que construir una industria desde cero.
- Integración densa: posibilidad de aproximar control y lectura al qubit, reduciendo cables y superficies a bajas temperaturas.
- Coste y repetibilidad: lotes grandes, verificación estadística y economías de escala que hoy no existen en otras tecnologías cuánticas.
La contrapartida no desaparece: los qubits de espín siguen siendo frágiles, exigen ultrafrío (frigoríficos de dilución a milikelvin) y pulso de control exquisito. Pero si funcionan bien, hablan el idioma de la fabricación moderna.
Estado del arte y contexto de precisión
El sistema de Quantum Motion llega cubriéndose con resultados previos de su colaboración con University College London (UCL): 98 % de fidelidad en puertas de dos qubits (la unidad básica de entrelazamiento) en silicio natural sobre 300 mm, una cifra competitiva para esta tecnología. La plataforma se ha desplegado en el NQCC dentro del Quantum Computing Testbed Programme, que explora siete prototipos con tecnologías distintas.
Conviene separar conceptos: qubit count “bruto” (IBM anunció Condor, 1.121 qubits; Atom Computing ha mostrado 1.180 con átomos neutros) no equivale a qubit útil. La fidelidad y la conectividad determinan si es posible ejecutar corrección de errores y circuitos útiles. El mensaje aquí no es “más qubits que nadie”, sino “qubits fabricados con CMOS” y fidelidades que aspiran a entrar en la liga de los sistemas tolerantes a fallos.
La promesa de escalado: tiles hoy, millones de qubits mañana
La QPU agrupa cómputo, lectura y control en una matriz replicable. En teoría, basta “estampar” más tiles para:
- Aumentar qubits por chip (y por oblea).
- Simplificar rutas de señal y acortar cablería criogénica.
- Mejorar densidad y estabilidad térmica al integrar más funciones cerca del qubit.
En la práctica, el camino pasa por SiQEC (proyecto de corrección de errores cuánticos en silicio) y arquitecturas fault-tolerant que multiplican el número de qubits físicos para construir unos pocos lógicos confiables. Ahí se medirán los avances reales: tasa de error, ciclos de QEC y overheads.
Qué hay de nuevo respecto a otros enfoques cuánticos
- Superconductores (transmons): ecosistema potente (IBM, Google), fidelidades altas, pero cableado criogénico voluminoso y fabricación no-CMOS.
- Iones atrapados: fidelidades líderes y escala modular con traps y photonic links; electrónica y fabricación distintas del CMOS estándar.
- Átomos neutros/fotónica: gran potencial en entrelazamiento y ciertos gates; fábricas y cadenas de suministro propias.
- Espín en silicio (Quantum Motion): menor barrera industrial si se integra bien en CMOS, y promesa de densidad por tile con control embebido. El reto: fidelidades sostenidas y interconexión útil a gran escala.
No hay “ganador” aún: cada familia presenta trade-offs entre fidelidad, escalado, control y ecosistema.
Implicaciones para la industria (y para el datacenter)
- Forma y factor: ≈ 3 racks (con nevera y control) es diferente al típico laboratorio de cables. Para operadores, sugiere integración más limpia si la disipación criogénica y la electrónica se estandarizan.
- Suministro: si el front-end se fabrica en fabs CMOS de 300 mm, la disponibilidad y el coste potencial pueden mejorar frente a tecnologías dependientes de procesos exóticos.
- Control/lectura: integrar RF/analógica y multiplexado cerca del qubit es clave para subir qubits sin colapsar con miles de líneas criogénicas.
- Software: compatibilidad con Qiskit/Cirq y stacks industriales reduce fricción para benchmarking y workflows híbridos (clásico + cuántico).
- Hoja de ruta: la métrica a seguir no es el qubit suelto, sino demostraciones de QEC, códigos de superficie o equivalentes, y “qubits lógicos” con ciclos de vida útiles.
Cautelas razonables
- Refrigeración: aunque el form factor sea de rack, sigue habiendo frigorífico de dilución; la operación no es trivial ni comparable a un servidor clásico.
- Fidelidad y ruido: 98 % en puertas de dos qubits no basta para QEC eficiente; la industria persigue >99,9 % sostenida y estable.
- Escala vs. control: replicar tiles es condición necesaria, no suficiente; la interconexión entre tiles, la distribución de reloj/pulsos y la metrología son desafíos mayúsculos.
- Plazos: “ordenadores cuánticos comerciales en la década” es ambicioso; habrá iteraciones y milestones intermedios (aceleradores cuánticos para tareas específicas, servicios en cloud con timesharing, etc.).
Qué mirar a partir de ahora
- Benchmarks abiertos (Randomized Benchmarking, cross-entropy, circuitos de referencia) en esta plataforma, no extrapolados.
- Demostraciones de QEC ejecutadas de extremo a extremo en silicio CMOS.
- Ecosistema: socios fab, packaging criogénico, plataformas de control, proveedores de materiales.
- Compatibilidad software: runtimes y compilers que traduzcan algoritmos sin trucos a pulsos con latencia y jitter controlados.
- Repetibilidad: lotes de 300 mm con yields y variabilidad medidos; ahí se gana (o se pierde) la promesa de “cuántica de silicio”.
Conclusión
El anuncio de Quantum Motion no cierra debates, pero abre un camino ilusionante: fabricar cuántica con las técnicas del silicio. Si los qubits de espín muestran fidelidad creciente, si la integración CMOS reduce el cableado y si el tile se replica con control aceptable, la escalabilidad —el gran talón de Aquiles de la cuántica— podría apoyarse en la fábrica más madura del planeta. Falta demostrar corrección de errores a escala y qubits lógicos sostenibles; hasta entonces, prudencia. Pero el mensaje es claro: la cuántica quiere hablar CMOS, y el primer prototipo en tres racks ya está en marcha.
vía: quantum motion
