IBM está cumpliendo el itinerario que se ha marcado a pies juntillas. En noviembre de 2021 presentó Eagle, su procesador cuántico de 127 cúbits. Un año más tarde y puntual como un reloj lanzó Osprey, un ambicioso chip cuántico dotado de nada menos que 433 cúbits. Y ahora, de nuevo un año después, acaba de dar a conocer Condor, un procesador cuántico que aglutina la escalofriante cifra de 1.121 cúbits superconductores. Sí, la barrera de los 1.000 cúbits ha caído.

El diseño de un microprocesador se basa en una serie módulos dentro de un chip que se comunican entre sí mediante canales de comunicación (buses). Los futuros ordenadores cuánticos seguirán la misma filosofía de diseño; para ello hay que desarrollar buses cuánticos para las diferentes tecnologías de cúbits. Se publica la demostración experimental de la comunicación bidireccional entre dos cúbits superconductores integrados en un chip usando fotones individuales que se propagan en una guía de microondas.

Necesitamos ordenadores cuánticos con millones de cúbits. Los prototipos más avanzados que tenemos actualmente integran poco más de cien cúbits, y es un gran logro, pero si queremos utilizarlos para resolver problemas realmente significativos necesitamos que sean capaces de corregir sus propios errores. Y para lograrlo es crucial que incorporen muchísimos más cúbits que los ordenadores cuánticos actuales.

Vídeo que trata la computación cuántica y la evolución que está teniendo.

La inminente llegada de la computación cuántica amenaza con destruir los métodos tradicionales de cifrado. Por ello, varios grupos trabajan en nuevos enfoques poscuánticos capaces de resistir a estas máquinas. En 2016 el NIST lanzó una competición para desarrollar nuevos estándares criptográficos más resistentes a la computación cuántica. Los ganadores se anunciarán en 2022, pero la organización comunicó que había reducido el grupo inicial. La mayoría está utilizando el mismo enfoque para la "criptografía poscuántica": la criptografía reticular

Los iones atrapados son una de las tecnologías cuánticas más prometedoras. Su estado actual lo ilustra un artículo publicado en Nature que presenta puertas lógicas cuánticas con dos cúbits implementados con iones de calcio que conmutan a un ritmo de 0,48 μs; pero solo tienen una fidelidad superior al 99,8% durante 1,6 μs. Todo un récord que nos recuerda lo lejos que están los futuros ordenadores cuánticos de iones atrapados con millones de cúbits capaces de realizar millones de operaciones durante unos segundos.

El Quantum AI Lab (QuAIL) de Google presentó el lunes 5 de marzo de 2018 su procesador Bristlecone de 72 cúbits (bits cuánticos); recuerda que IBM anunció en noviembre de 2017 un procesador de 50 cúbits e Intel uno de 49 cúbits en enero de 2018. El objetivo de Google es demostrar la supremacía cuántica con Bristlecone en los próximos meses. ¿Lo logrará? Quién sabe. Soy pesimista al respecto, ahora mismo todo apunta a que no se logrará este año.

El sistema sería el más avanzado de su clase, pero la compañía no ha publicado ningún detalle sobre su funcionamiento. Este mismo año, Google afirmó que este número de bits cuánticos sería suficiente para alcanzar la supremacía cuántica, capaz de vencer a cualquier ordenador tradicional

En Microsoft, Todd Holmdahl ha escogido un enfoque totalmente distinto, los cúbits basados en fermiones de Majorana, que ni siquiera se sabe seguro si existen. Pero si tu trabajo tiene éxito, podría ganar por goleada la carrera de la computación cuántica

El regalo de Reyes más esperado por quienes trabajan en ordenadores cuánticos es un cubit (bit cuántico) robusto durante 24 horas. Se publica en "Nature" un cubit con una vida útil de seis horas (suficiente para transportarlo por avión de Londres a New York)

Lo he dicho en varias ocasiones en este blog, pero conviene repetirlo. Un ordenador montado a base de conectar 512 cubits (bits cuánticos) superconductores no es un ordenador cuántico. Para serlo además debe demostrar que durante su operación estos cubits están entrelazados entre sí; si no lo están, estos cubits se comportan como bits probabilísticos y es un ordenador clásico no determinista sin paralelismo cuántico.

Entrelazar cubits de estado sólido en distancias grandes es muy difícil pues se requiere un protocolo con una partícula que actúa como mediadora que recorra dicha distancia. Entrelazar dos cubits implementados con diamante en una distancia de 3 metros parece poco, pues esta distancia es muy pequeña comparada los casi 200 km que se logran con cubits implementados con fotones, pero trabajar con cubits implementados con diamante es mucho más difícil.

Entrelazar cubits de estado sólido en distancias grandes es difícil pues se requiere un protocolo con un mediador que recorra dicha distancia. H. Bernien (Universidad Técnica de Delft, Holanda) y sus colegas han logrado entrelazar dos cubits codificados en el espín de electrones en dos celdas de diamante utilizando fotones como mediadores....

[c&p] Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford, Reino Unido, han logrado entrelazar de forma simultánea 10.000.000.000 pares de cubits (bits cuánticos) en un cristal de silicio. El siguiente paso será entrelazar estos pares de cubits entre sí para formar un ordenador cuántico masivo. Si lo logran en los próximo años habrán dado un paso de gigante hacia los ordenadores cuánticos integrados con tecnología de estado sólido. No parece fácil, pero tampoco imposible.

La superconductividad es un fenómeno cuántico a escala macroscópica. Una tecnología factible para el desarrollo de ordenadores cuánticos escalables se basa en el uso de circuitos superconductores para implementar cubits. Para ello es necesario poder acoplar cubits de forma selectiva y controlada. Investigadores del Instituto de Nanociencia de Kavli, han implementado un nuevo tipo de cubit superconductor que incorpora un mecanismo de control que permite acoplar o desacoplar cubits de forma selectiva y lo han demostrado experimentalmente ...