Microsoft, en colaboración con Atom Computing, ha anunciado un avance revolucionario en el campo de la computación cuántica: el desarrollo de una máquina cuántica comercial capaz de operar con 24 qubits lógicos entrelazados, el mayor número registrado hasta la fecha. Este sistema, disponible para pedidos desde ahora y con entregas previstas en 2025, combina los qubits neutrales de última generación de Atom Computing con el sistema de virtualización de qubits de Microsoft, ofreciendo una plataforma robusta para la investigación científica y aplicaciones industriales.

Qubits neutrales: la base de la confiabilidad cuántica

Atom Computing utiliza átomos neutros como qubits, una tecnología prometedora en el ámbito cuántico. Estos qubits son manipulados mediante pulsos de luz y se mantienen en precisas matrices gracias a láseres, lo que permite arquitecturas escalables y conectividad total entre los qubits. En comparación con otras tecnologías, los átomos neutros presentan menor susceptibilidad al ruido, mayor fidelidad y son ideales para la corrección de errores cuánticos.

Recientemente, Atom Computing logró una fidelidad del 99,6 % en puertas cuánticas de dos qubits en sus sistemas comerciales, el mayor registro alcanzado para qubits de átomos neutros. Este hito habilita la detección y corrección de errores de manera eficiente, fundamentales para realizar cálculos cuánticos confiables.

Avances en corrección de errores cuánticos

La plataforma Azure Quantum de Microsoft combina los qubits de Atom Computing con su sistema propietario de virtualización de qubits, lo que permite crear qubits lógicos a partir de qubits físicos. Los qubits lógicos son esenciales para realizar cálculos fiables al detectar y corregir los errores inherentes en el nivel físico.

En un avance significativo, los equipos de Microsoft y Atom Computing lograron crear y entrelazar 24 qubits lógicos en un estado de Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ). Estos qubits lógicos mostraron una mejora notable en las tasas de error, reduciendo el 42 % de errores en el nivel físico a solo un 10,2 % tras implementar sistemas de detección y corrección. Este avance marca la primera demostración de corrección de pérdidas en un sistema comercial basado en átomos neutros.

Además, se utilizaron 28 qubits lógicos, derivados de 112 qubits físicos, para realizar cálculos basados en el algoritmo de Bernstein-Vazirani. Los resultados demostraron mayor precisión que los cálculos realizados con qubits físicos, mostrando el potencial para escalar sistemas cuánticos hasta alcanzar una ventaja cuántica científica.

Integración con Azure Quantum y Azure Elements

Esta nueva máquina cuántica se integra perfectamente con Azure Elements, una suite que aprovecha la computación en la nube de alto rendimiento (HPC) y la inteligencia artificial (IA) para acelerar la investigación científica. Entre sus capacidades destacan:

• Química generativa: Impulsada por IA, esta herramienta permite descubrir rápidamente moléculas novedosas y sintetizables, transformando la investigación en ciencia de materiales y desarrollo farmacéutico.
• Teoría del funcional de densidad acelerada (DFT): Ofrece velocidades sin precedentes en la modelización de propiedades mecánico-cuánticas, superando con creces los códigos DFT convencionales.

La combinación de Azure Elements, qubits lógicos y modelos avanzados de IA brinda a los investigadores un conjunto integral de herramientas para abordar desafíos complejos en campos como la química, la ciencia de materiales y más.

Impulsando la innovación científica e industrial

El nuevo sistema no se limita a la investigación científica; también abre posibilidades para la innovación en diversas industrias. La máquina cuántica puede generar conjuntos de datos únicos que se pueden utilizar para entrenar modelos de IA con mayor rendimiento o precisión, proporcionando a las empresas una herramienta poderosa para abordar problemas tradicionalmente intratables.

El Dr. Ben Bloom, CEO de Atom Computing, subrayó el impacto de esta colaboración:

“Estamos entusiasmados de continuar nuestra colaboración con Microsoft, que ya ha logrado hitos significativos en la computación cuántica. Al combinar nuestros qubits de átomos neutros de última generación con el sistema de virtualización de qubits de Microsoft, ahora podemos ofrecer qubits lógicos confiables en una máquina cuántica comercial. Este sistema permitirá avances rápidos en múltiples campos, incluida la química y la ciencia de materiales”.

Disponibilidad

La máquina cuántica comercial, que incorpora las tecnologías de vanguardia de Microsoft y Atom Computing, ya está disponible para pedidos, con entregas a partir de 2025. Esta oferta representa un avance importante hacia el potencial de la computación cuántica, proporcionando a investigadores e industrias una plataforma confiable para impulsar descubrimientos transformadores.

A medida que evoluciona el panorama de la computación cuántica, esta colaboración se destaca como un hito clave, abriendo el camino hacia nuevos avances en la ciencia y la tecnología.

vía: Microsoft Azure