Intel espera que su enfoque de la computación cuántica supere a sus competidores de Leapfrog

En una nueva tecnología de computación cuántica potencialmente revolucionaria, la cantidad de qubits que utiliza una máquina para procesar datos no es el único factor importante. Pero es un gran problema, e Intel cree que su estrategia (mantenerse lo más cerca posible de las computadoras tradicionales) dará sus frutos a largo plazo al permitir una gran cantidad de qubits.

Según algunas medidas, Intel está por detrás de sus competidores en el desarrollo de computadoras cuánticas. Espera ser superado por procesadores de computadoras cuánticas que eventualmente tendrán suficiente potencia para cumplir la promesa de las computadoras cuánticas en trabajos como el desarrollo de nuevas baterías o materiales para paneles solares, abaratar la fabricación de fertilizantes y mejorar las inversiones financieras. Desarrollar mejores prendas impermeablesUna posibilidad algo más aterradora es romper el cifrado existente. Las computadoras cuánticas también son prometedoras para acelerar la inteligencia artificial.

La computación cuántica se basa en la física exótica de objetos ultrapequeños. Las computadoras tradicionales almacenan datos en bits que almacenan un cero o un uno, pero el elemento básico que usan las computadoras cuánticas para almacenar y procesar datos, el qubit, puede almacenar una extraña combinación de ceros y unos mediante un fenómeno llamado superposición. Múltiples qubits pueden entrelazarse, entrelazando sus destinos computacionales de una manera que acelera dramáticamente algunas tareas computacionales.

Los qubits son criaturas voladoras, fácilmente perturbadas por fuerzas externas que alteran los cálculos. Una forma de abordar esta situación es combinar varios qubits físicos en un único qubit de corrección de errores más grande que no pierda hilo tan rápidamente. Pero la corrección de errores significará que las computadoras cuánticas necesitarán más qubits.

«Hay que escalar a millones de qubits, y hay que escalar a millones de qubits para depurar y llegar a cargas de trabajo informáticas eficientes», dijo Greg Lavender, director de tecnología de Intel, en un discurso en la Conferencia de Innovación de Intel el miércoles.

Es demasiado pronto para cantar victoria, pero el analista de CCS Insight, James Sanders, cree que el enfoque de Intel al menos parece prometedor. «La idea de que Intel intente aprovechar décadas de experiencia en fabricación para construir qubits alrededor del silicio seguramente tendrá éxito. No sé si será un líder del mercado», afirmó.

La calidad cuantitativa primero, la medición después

Los competidores de Intel tienen máquinas con docenas de qubits, muchos más que los 12 del procesador cuántico Tunnel Falls de Intel que el director de los laboratorios Intel, Rich Uhlig, mostró en el Innovation Show. Se está preparando una secuela.

«Estamos trabajando en otro», dijo Oleg, pero se negó a compartir su número de qubits. «No diré cuántos son. Para nosotros, no se trata tanto de cantidad sino de calidad».

El chip de silicio de 300 mm con procesadores Tunnel Falls contiene 24.000 qubits en total (el CEO de Intel, Pat Gelsinger, demostró uno durante su discurso de apertura el martes), pero ese es un número bastante académico hasta que Intel trabaje para mejorar la calidad de los qubits. Los factores de calidad incluyen mejorar la confiabilidad de las operaciones de qubits, aumentar la comunicación entre qubits dentro del procesador y el posterior procesamiento de corrección de errores, dijo.

Intel también está desarrollando una mejor tecnología para controlar los qubits con su procesador Horse Ridge. Es complicado, porque los procesadores cuánticos tienen que funcionar a temperaturas muy frías y los procesadores eliminan el calor residual.

Probar los productos también es difícil, ya que se necesitan horas para enfriar los dispositivos lo suficiente como para que funcione la computación cuántica. Por esta razón, Intel creó un dispositivo que puede probar miles de procesadores simultáneamente a bajas temperaturas para acelerar el desarrollo de hardware.

Muchos tipos de qubits

Hay aproximadamente una forma de fabricar computadoras tradicionales: elementos de circuitos de procesamiento de datos llamados transistores grabados en obleas de cristales de silicio. Por el contrario, las empresas están explorando muchas formas diferentes de construir una computadora cuántica. Aún no está claro qué método prevalecerá o si se extenderán múltiples métodos.

IBM, Google y Rigetti Computing son como qubits superconductores: pequeños circuitos enfriados a una fracción de grado del cero absoluto. Las trampas de iones son similares a IonQ y Quantinuum, que transportan átomos cargados eléctricamente para reacciones más lentas pero más confiables. Otros funcionan utilizando átomos eléctricamente neutros o partículas ligeras llamadas fotones.

Después de explorar el enfoque de los qubits superconductores, también llamados qubits transmitidos, Intel optó por una tecnología cercana a la fabricación tradicional de microprocesadores, que ya es el pan de cada día de la empresa. Utiliza electrones en chips de silicio, utilizando una propiedad de la mecánica cuántica llamada espín, para registrar el estado del qubit.

Estos qubits podrían ser un candidato para lograr el avance de la computación cuántica que predice Sanders.

“Estoy convencido de que habrá algo más que la transmisión. [superconducting] «O la trampa de iones que acabará superando la capacidad de computación cuántica actual en 2030».