La empresa de computación cuántica PsiQuantum se ha asociado con el estado de Illinois para construir la mayor instalación de computación cuántica de EE UU, según ha anunciado hoy la propia empresa.

La empresa, con sede en California, pretende albergar un ordenador cuántico de hasta un millón de bits cuánticos (cúbits) en los próximos 10 años. De momento, los mayores ordenadores cuánticos tienen unos 1.000 cúbits.

Los ordenadores cuánticos prometen realizar una amplia gama de tareas, desde el descubrimiento de fármacos a la criptografía, a velocidades récord. Las empresas utilizan distintos enfoques para construir estos sistemas y se esfuerzan por ampliarlos. Google e IBM, por ejemplo, fabrican los cúbits con material superconductor. IonQ fabrica cúbits atrapando iones mediante campos electromagnéticos. PsiQuantum construye cúbits a partir de fotones.

Una de las principales ventajas de la computación cuántica fotónica es su capacidad para funcionar a temperaturas más altas que los sistemas superconductores. "Los fotones no sienten el calor ni las interferencias electromagnéticas", explica Pete Shadbolt, cofundador y director científico de PsiQuantum. Esta imperturbabilidad hace que la tecnología sea más fácil y barata de probar en el laboratorio, afirma Shadbolt.

También reduce los requisitos de refrigeración, lo que debería hacer la tecnología más eficiente desde el punto de vista energético y más fácil de ampliar. El ordenador de PsiQuantum no puede funcionar a temperatura ambiente, porque necesita detectores superconductores para localizar fotones y realizar la corrección de errores. Pero esos sensores sólo necesitan enfriarse a unos pocos grados Kelvin, o algo menos de 265 °C bajo cero. Aunque se trata de una temperatura gélida, sigue siendo más fácil de conseguir que la necesaria para los sistemas superconductores, que requieren refrigeración criogénica.

La empresa ha optado por no construir ordenadores cuánticos a pequeña escala (como el Condor de IBM, que utiliza algo más de 1.100 cúbits). Su objetivo es fabricar y probar lo que denomina "sistemas intermedios". Se trata de chips, armarios y detectores de fotones superconductores. PsiQuantum afirma que su objetivo son estos sistemas a mayor escala, en parte porque los dispositivos más pequeños son incapaces de corregir adecuadamente los errores y funcionar a un precio realista.

Conseguir que los sistemas de menor tamaño sean útiles ha sido un área de investigación activa. Pero "en los últimos años hemos visto cómo la gente se daba cuenta de que los sistemas pequeños no iban a ser útiles", afirma Shadbolt. Para corregir adecuadamente los inevitables errores, dice, "hay que construir un gran sistema con cerca de un millón de cúbits". Este planteamiento ahorra recursos, dice, porque la empresa no pierde tiempo ensamblando sistemas más pequeños. Pero al prescindir de ellos, la tecnología de PsiQuantum es difícil de comparar con lo que ya existe en el mercado.

La empresa no quiere dar detalles sobre el calendario exacto del proyecto de Illinois, que incluirá una colaboración con la Universidad de Chicago y otras universidades del estado. La empresa afirma que espera poner la primera piedra de una instalación similar en Brisbane (Australia) el año que viene y que espera que esa instalación, que albergará su propio ordenador cuántico a gran escala, esté plenamente operativa en 2027. "Esperamos que Chicago esté operativa más adelante", afirma la empresa en un comunicado.

"Es todo o nada [con PsiQuantum], lo que no significa que no sea válido", afirma Christopher Monroe, informático de la Universidad de Duke y ex empleado de IonQ. "Simplemente es que es difícil medir los avances por el camino, así que es un tipo de inversión muy arriesgada".

Por delante quedan importantes obstáculos. La construcción de la infraestructura de esta instalación, sobre todo del sistema de refrigeración, será el aspecto más lento y costoso de la construcción. Y cuando la instalación esté finalmente construida, habrá que mejorar los algoritmos cuánticos que se ejecutan en los ordenadores. Según Shadbolt, los algoritmos actuales son demasiado caros y consumen demasiados recursos.

La complejidad del proyecto de construcción puede parecer desalentadora. "Éste podría ser el sistema electrónico óptico cuántico más complejo que el ser humano haya construido jamás, y eso es difícil", afirma Shadbolt. "Nos consuela el hecho de que se parece a un superordenador o a un centro de datos, y lo estamos construyendo utilizando las mismas fábricas, los mismos fabricantes contratados y los mismos ingenieros".