AWS lanza Ocelot, su innovador chip de computación cuántica

Amazon Web Services (AWS) ha revelado hoy Ocelot, un innovador chip de computación cuántica que promete revolucionar la forma en que se aborda la corrección de errores en este campo. Este nuevo dispositivo utiliza una arquitectura escalable capaz de reducir los costos de implementación para la corrección cuántica hasta en un 90%, en comparación con las soluciones actuales.

Desarrollado por el equipo del Centro de Computación Cuántica de AWS en el Instituto Tecnológico de California, Ocelot representa un avance significativo hacia la creación de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos. Estos equipos tienen el potencial de resolver problemas complejos que superan las capacidades de los ordenadores convencionales.

Innovaciones en la arquitectura cuántica

El diseño del chip Ocelot incorpora la corrección de errores desde su concepción, utilizando el concepto del cat qubit. Este tipo de qubit, denominado así por el famoso experimento mental del gato de Schrödinger, tiene la capacidad intrínseca de suprimir ciertos tipos de errores, lo que reduce significativamente los recursos necesarios para la corrección cuántica. Con esta nueva estrategia, los investigadores han logrado combinar tecnología avanzada y componentes adicionales en un microchip que puede fabricarse a gran escala mediante procesos industriales estándar.

La historia demuestra que los avances cruciales en informática suelen surgir al redefinir los componentes hardware. La transición del tubo de vacío al transistor marcó el inicio de una revolución que permitió miniaturizar y hacer más accesibles los ordenadores. El anuncio actual representa un paso esencial hacia la creación de ordenadores cuánticos prácticos y eficientes.

Perspectivas futuras

"Con los recientes avances en investigación cuántica, ya no se trata de 'si' sino 'cuándo' serán prácticos los ordenadores cuánticos tolerantes a fallos", afirmó Oskar Painter, director de Quantum Hardware en AWS. "Ocelot es un hito importante en ese camino". Se estima que, a futuro, los chips construidos con esta arquitectura podrían costar tan solo una quinta parte que las soluciones actuales gracias a la reducción drástica en recursos requeridos para la corrección de errores.

AWS ha compartido sus hallazgos en un artículo revisado por pares publicado en Nature, donde se detallan aspectos técnicos sobre Ocelot. Más información está disponible en Amazon Science.

Desafíos persistentes

A pesar del progreso significativo, uno de los principales desafíos sigue siendo la sensibilidad extrema de los ordenadores cuánticos a factores externos como vibraciones o interferencias electromagnéticas. Estas perturbaciones pueden alterar el estado cuántico del qubit, generando errores durante el procesamiento. La corrección cuántica es esencial para mitigar estos problemas, pero su implementación tradicional resulta costosa y complicada.

Los investigadores han diseñado Ocelot con un enfoque innovador hacia la corrección cuántica desde sus cimientos. "Decidimos adoptar un camino diferente", explicó Painter. "No tomamos una arquitectura existente e intentamos añadirle corrección; elegimos nuestro qubit y nuestra arquitectura considerando la corrección como prioridad". Esta estrategia podría permitir escalar Ocelot a un ordenador cuántico capaz de impactar socialmente utilizando solo una décima parte de los recursos requeridos por métodos convencionales.

Un futuro prometedor para la computación cuántica

Aunque Ocelot es aún un prototipo, AWS continúa comprometido con la investigación y desarrollo dentro del ámbito cuántico. Tal como sucedió con otros avances tecnológicos, se anticipa que será necesario seguir invirtiendo tiempo y recursos para alcanzar resultados óptimos y escalables.

Los interesados pueden comenzar a explorar las posibilidades que ofrece la computación cuántica a través de Amazon Braket, un servicio totalmente administrado que permite a científicos y desarrolladores trabajar con diversos hardware cuántico y simuladores avanzados.

Diversos aspectos sobre Ocelot

• Ocelot es un prototipo diseñado para evaluar la efectividad de la arquitectura cuántica propuesta por AWS.
• Consta de dos microchips integrados en silicio, cada uno con una superficie aproximada de 1 cm².
• Cada microchip contiene capas finas superconductoras formando circuitos cuánticos.
• Los circuitos incluyen 14 componentes centrales: 5 qubits cat para datos y 4 adicionales para detección de errores.
• Los qubits cat almacenan estados utilizados para cálculos basándose en osciladores eléctricos precisos.
• Los osciladores están fabricados con tántalio procesado específicamente para mejorar su rendimiento.

Mecanismos detrás del funcionamiento cuántico

A medida que avanza el desarrollo tecnológico, los ordenadores cuánticos prometen transformar sectores desde la criptografía hasta nuevos materiales. A diferencia de los sistemas clásicos que utilizan bits binarios (0 o 1), los ordenadores cuánticos operan con qubits, capaces de existir simultáneamente en múltiples estados gracias a propiedades únicas del mundo subatómico. Esta capacidad les permite abordar problemas complejos mucho más rápido que sus predecesores tradicionales.