La empresa de computación cuántica Quantinuum ha adelantado la fecha en la que cree que las computadoras cuánticas serán comercialmente viables. Un estudio de McKinsey estima que 5.000 computadoras cuánticas estarán operativas para 2030, pero puede ser hasta 2035 antes de que el hardware y el software estén disponibles para resolver problemas computacionalmente complejos.
La hoja de ruta técnica de Quantinuum muestra que para 2029, la compañía producirá una máquina llamada Apollo que tiene miles de qubits físicos, lo que se traduce en hardware con cientos de qubits lógicos y afirma “tasas de error físico inferiores a 10”.-4”, según Quantinuum.
En una publicación de blog, el científico jefe de algoritmos e innovación de Quantinuum, Harry Buhrman, y Chris Langer, miembro de Quantinuum, discutieron cómo Apollo podría usar hasta 10,000 puertas para tareas computacionales menos complejas y aplicar cientos de qubits para cálculos más largos.
“Para finales de la década, nuestra hoja de ruta acelerada de hardware entregará una computadora cuántica universal y totalmente tolerante a fallas capaz de ejecutar millones de operaciones en cientos de qubits lógicos”, escribieron.
Se espera que las primeras áreas de aplicación de Apollo sean los descubrimientos científicos para la simulación de sistemas cuánticos. Según Buhrman y Langer, los campos de aplicación incluyen, entre otros, descubrimientos en la ciencia de materiales, superconductividad de alta temperatura, sistemas magnéticos complejos, transiciones de fase y física de altas energías.
La pareja dijo que han adelantado la hoja de ruta gracias a tres avances tecnológicos. El primero es lo que llaman “el problema del cableado”, por el cual es necesario enviar señales de control a cada qubit para realizar las operaciones necesarias para un cálculo, lo que significa que el número de señales de control aumenta de acuerdo con el número de qubits. Esto, según Quantinuum, es poco práctico y prohibitivamente caro. Para solucionar este problema, Quantinuum ha desarrollado un protocolo que transmite señales de control compartidas con qubits dispuestos en una geometría 2D.
El segundo avance es el trabajo de la compañía para reducir lo que Buhrman y Langer llaman “errores de puerta física de dos qubits”.
En tercer lugar está lo que describen como conectividad “de todos a todos”. Esto se demostró recientemente con Microsoft, donde se utilizaron 56 qubits físicos para generar 12 qubits lógicos. Buhrman y Langer dijeron que el trabajo demostró varios experimentos, incluidas rondas repetidas de corrección de errores donde el error en el resultado final fue aproximadamente 10 veces menor que la línea base del circuito físico.
Antes de que la compañía pueda llegar a Apollo, lanzará Quantinuum Helios, impulsado por Honeywell, un dispositivo que, según dice, podrá ir más allá de las capacidades informáticas clásicas en 2025.
En 2027, la compañía planea presentar Quantinuum Sol, su primera computadora cuántica basada en una red 2D disponible comercialmente. Quantinuum dijo que Sol ofrecerá cientos de qubits físicos y operará aproximadamente dos veces más rápido que Helios, con un nivel mucho mayor de corrección de errores. “Sol, al ser una arquitectura de red totalmente 2D, es el punto de partida de la escalabilidad para el importante aumento de tamaño planeado para Apollo”, escribieron Buhrman y Langer.
“Apolo promete una ventaja cuántica tolerante a fallos antes y con menos recursos”, agregaron.