Microsoft continúa su búsqueda de qubits topológicos para computadoras cuánticas sin errores mientras explora nuevas asociaciones para su servicio Azure Quantum con el francés Pasqal en particular.
Cuando se trata de computación cuántica, Microsoft ha adoptado un enfoque un tanto extraño y probablemente arriesgado. Desde un principio, sus investigadores han estado buscando los hipotéticos fermiones de Majorana cuya existencia todavía es solo teórica. Porque al combinar estos fermiones en forma de pares MZM (modos cero de Majorana), es posible asociarlos para formar una estructura coherente resistente al ruido circundante: qubits topológicos. Es decir, los qubits topológicos no sufren la rápida decoherencia y los problemas de errores relacionados con el ruido de los qubits que se utilizan actualmente en las computadoras cuánticas de IBM, Google y otros.
« Los qubits de hoy no estarán en el corazón de las computadoras cuánticas del mañana explica Chetan Nayak, ingeniero distinguido de Microsoft. » Los qubits que tenemos hoy son muy interesantes, muy impresionantes: puedes aprender mucho e investigar mucho y, por lo tanto, progresar de manera incremental. Pero se necesitarán enfoques radicalmente nuevos para construir una computadora cuántica a escala comercial. En otras palabras, fiable y ofreciendo miles de qubits.
Un paso adelante en la búsqueda de Qubits topológicos
Esta semana, Microsoft Research anunció «un gran avance», «un hito histórico» en su búsqueda de qubits topológicos. Siempre debemos desconfiar de anuncios espectaculares que dispersen la búsqueda de la computación cuántica, una disciplina por el momento esencialmente científica y en la que la investigación fundamental sigue jugando un papel preponderante. En otras palabras, debemos tomar con cierta medida el entusiasmo mostrado por los investigadores de Microsoft Research en su blog. El verdadero avance será cuando dichos qubits topológicos se materialicen y se puedan explotar. El descubrimiento de Microsoft es solo un paso en esta búsqueda, pero el objetivo aún está muy lejos: sus investigadores han demostrado a través de una gran simulación en su infraestructura Azure Quantum que los Qubits topológicos son «técnicamente factibles». y por tanto a punto de convertirse en realidad.
« Hasta ahora, nadie estaba seguro de poder explotar la física cuántica subyacente para producir cúbits topológicos. El hecho de que lográramos hacer algo muy, muy difícil y que ahora podamos fabricar dispositivos que produzcan una fase topológica muestra que contamos con un equipo muy talentoso que está a la altura del desafío y puede abordar los siguientes pasos críticos. explica Chetan Nayak. , un distinguido ingeniero de Microsoft que lidera el programa de hardware cuántico.
« Esto nunca se había hecho antes, y hasta ahora no estaba claro si se podía hacer. Y ahora es como, sí, aquí está la última validación de que estamos en el camino correcto agrega Krysta Svore, ingeniera cuántica de Microsoft.
Queda por pasar a la etapa más industrial de la fabricación, ahora que Microsoft ha descubierto cómo concretar fases topológicas. Y aún podría tomar algunos años.
Nuevos ordenadores cuánticos IonQ y Pasqal en Azure
Entonces, mientras tanto, Microsoft está multiplicando las asociaciones para acomodar máquinas cuánticas reales dentro de su servicio QaaS (Quantum as a Service): Azure Quantum. Dos nuevos anuncios muestran que Microsoft, mientras continúa con su propia investigación, continúa acelerando la disponibilidad de las tecnologías cuánticas actuales.
El primero es la llegada de una computadora. Aire IonQ en su nube Azure Quantum. El Aria es la máquina más avanzada de IonQ. IonQ no ha revelado el número de Qubits físicos de su máquina y se contenta con indicar que alcanza los 20 #AQ (Algorithmic Qubit). Los Qubits algorítmicos (#AQ) es una medida destinada a indicar el número de Qubits realmente utilizables con fines prácticos para un uso concreto de las computadoras cuánticas, en otras palabras, para la creación de aplicaciones cuánticas. Aria puede ejecutar circuitos cuánticos compuestos por más de 550 puertas (la mayoría de las máquinas cuánticas no superan la docena de puertas cuánticas). Aria es la segunda máquina IonQ que se une a la computación cuántica de Azure Quantum después de una primera máquina física de 11 qubits.
El segundo anuncio es el de una asociación entre Microsoft y uno de los campeones cuánticos franceses: Pascua de Resurrección. El acuerdo prevé la disponibilidad a finales de año de una máquina cuántica basada en átomos fríos en Azure Quantum. Estos últimos son átomos de Rubidio cuya agitación térmica se ha reducido tanto (por eso también se les llama átomos neutros) que se vuelven manipulables por láser. » Esta es la primera vez que una computadora de átomo neutral estará disponible en la nube de uno de los tres grandes jugadores (Microsoft, Google y AWS) “dice Georges-Olivier Reymond, CEO y fundador de Pasqal.
La startup francesa ha desarrollado una tecnología que ya le permite controlar 300 átomos. Actualmente trabaja en transformar estos “átomos controlados” en Qubits para producir una máquina de 300 Qubit a partir del verano de 2022. Pero gracias a la tecnología de ensamblaje 2D/3D que ha desarrollado (y que ha hecho posible gracias a los átomos neutros), la joven empresa francesa espera alcanzar los 1000 qubits para 2023.
Mientras tanto, Pasqal tiene simuladores que ya utilizan algunas empresas gracias, en particular, a una asociación con OVHcloud. Y la startup se fusionó recientemente con Qu&Co para ofrecer una cadena de valor completa que integra hardware cuántico, pero también bibliotecas de funciones cuánticas y soluciones de software (en particular, aprendizaje automático cuántico).
Toda una riqueza cuántica que Pascal espera democratizar internacionalmente a través de su alianza con Microsoft.
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