Para la mayoria de nosotros, el refrigerador es donde guardamos nuestros productos lacteos, carne y verduras. Para Ilana Wisby, directora ejecutiva de Oxford Quantum Circuits (OQC), la refrigeracion significa algo bastante diferente.
Su empresa, operadora de la unica computadora cuantica disponible en el mercado del Reino Unido, anuncio recientemente una nueva asociacion con Oxford Instruments Nanocience, un fabricante de refrigeradores de temperatura ultrabaja.
Segun el acuerdo, OQC sera el primero en lanzar el nuevo refrigerador criogenico Proteox, que alcanza temperaturas tan bajas como 5-8 milikelvin (alrededor de -273 ° C / -460 ° F) , significativamente mas fresco que el espacio exterior.
Segun Wisby, la llegada de nuevos y potentes refrigeradores permitira a organizaciones como la su papel es llevar la computacion cuantica a nuevas alturas, mejorando la "calidad " de los bits cuanticos superconductores (qubits).
"Los efectos cuanticos solo ocurren en entornos con altos baja energia, y la energia es temperatura. Al final del dia, tenemos que estar a temperaturas increiblemente bajas porque estamos trabajando a niveles de electrones de un solo digito ”, explico.
“ Un qubit es un circuito electronico. fabricado en aluminio, construido con una pieza de silicona, que enfriamos hasta que se vuelve superconductor, luego hasta que los efectosSe producen ts de electrones individuales. "
Cuanto mas frio este el sistema, menos" ruido y desorden ", le dijo a TechRadar Pro, porque toda la demas" basura "esta congelada. Con el Proteox , el OQC, por lo tanto, espera poder evolucionar significativamente la arquitectura de su maquina cuantica.
El criorefrigerador Oxford Instruments Nanocience Proteox. (Credito de la imagen: Oxford Instruments Nanocience) Un futuro cuantico
El significado de la computacion cuantica, sin mencionar su significado, puede ser dificil de entender sin una formacion en fisica. Al final de nuestra conversacion, la propia Wisby nos dijo que le resultaba dificil equilibrar la integridad cientifica con la necesidad de comunicar conceptos.
Pero, en resumen, las computadoras cuanticas abordan la resolucion de problemas de una manera completamente diferente a las maquinas clasicas, utilizando ciertas simetrias para acelerar el procesamiento y permitir una escala mucho mayor.
"Las computadoras queLas antiguedades explotan una serie de principios que definen como funciona el mundo a nivel atomico. La estratificacion, por ejemplo, es un principio de que algo puede estar en dos posiciones a la vez, como una moneda que tiene tanto cara como cruz ”, dijo Wisby.
“En ultima instancia, tambien puede suceder con la informacion. Asi que ya no estamos limitados a unos y ceros, sino que podemos tener varias versiones de numeros en el medio, superpuestos.
En lugar de ejecutar el calculo despues del calculo de forma lineal, las maquinas cuanticas pueden ejecutarlos en paralelo, optimizando para muchas mas variables y haciendolo extremadamente rapido.
Se espera que los avances en el campo, que en realidad se encuentran solo en sus fases iniciales, tengan un impacto importante en areas como el descubrimiento de farmacos, la logistica, las finanzas, la ciberseguridad y casi todos loss otros mercados que necesitan procesar grandes volumenes de informacion.
Punto de inflexion
Sin embargo, las computadoras cuanticas que se usan hoy en dia aun no pueden superar consistentemente a las supercomputadoras clasicas. Tambien hay muy pocos recursos de computacion cuantica que las empresas puedan utilizar; La OQC tiene solo un pequeno grupo de rivales en el mundo en este sentido.
El hito mas famoso que se mantiene en alto como marcador de progreso es el de la supremacia cuantica, el punto en el que las computadoras cuanticas pueden resolver problemas que toman a las maquinas clasicas una cantidad de tiempo inalcanzable.
En octubre de 2019, Google anuncio que era la primera empresa en alcanzar este punto de referencia, completando una tarea con su prototipo Sycamore en 200 segundos que tomaria otra maquina de 10,000 anos.
Pero la afirmacion fue muy desafiado publicamente por IBM , que llamo a su Supercomputer Summit (anteriormente el mas rapido mundo) para demostrar que era capaz de manejar la misma carga de trabajo en aproximadamente dos dias y medio.
Aunque el punto de referencia de la supremacia cuantica sigue siendo cuestionado, y las computadoras cuanticas no Aun no hemos sido responsables de importantes descubrimientos cientificos, Wisby es optimista acerca de los beneficios a corto plazo de la industria de los efectos.
"Aun no hemos llegado alli, pero lo estaremos muy pronto. Estamos en un punto de inflexion despues del cual deberiamos comenzar a ver descubrimientos y aplicaciones que antes eran fundamentalmente imposibles, de manera realista durante los proximos tres anos. "
" En el mundo. industria farmaceutica, podria significar la comprension de moleculas especificas, o incluso una mejor comprension del agua.Veremos a clientes trabajando en nuevos medicamentos que han sido activados por una computadora cuantica, al menos parcialmente, en un futuro no muy lejano.
El desafio al que se enfrentan las organizaciones que se esfuerzan por llevar la computacion cuantica al siguiente nivel es equilibrar la calidad, la escala y el control. Actualmente, a medida que los sistemas cuanticos se amplian y se afirma un nivel de control adecuado, la calidad disminuye y se pierde informacion.
"Hacer todas estas cosas en paralelo es lo que desbloqueara un futuro cuantico", dice Wisby.
Hay trabajo por hacer, en otras palabras, antes de que el quantum explote su potencial. Pero los avances en la capacidad de fabricar dispositivos superconductores a gran escala y los desarrollos en areas como la refrigeracion estan preparando el escenario.
