Intel espera que su enfoque de computación cuántica supere a sus competidores
Intel espera liderar en computación cuántica
En la potencialmente revolucionaria nueva tecnología de la computación cuántica, la cantidad de qubits que una máquina utiliza para procesar datos no es el único factor que importa. Pero es muy importante, e Intel cree que su estrategia, mantenerse lo más cerca posible de las computadoras convencionales, dará sus frutos a largo plazo al permitir contar con un gran número de qubits.
Según algunas medidas, Intel se queda rezagado en el desarrollo de computadoras cuánticas en comparación con sus competidores. Espera superarlos con procesadores de computadoras cuánticas que eventualmente tendrán suficiente capacidad para cumplir la promesa de las computadoras cuánticas en trabajos como el desarrollo de nuevos materiales de baterías o paneles solares, la fabricación más económica de fertilizantes, la optimización de inversiones financieras, el desarrollo de ropa impermeable de mejor calidad y la perspectiva algo más aterradora de descifrar la encriptación actual. Las computadoras cuánticas también muestran promesa para acelerar la inteligencia artificial.
La computación cuántica se basa en la física extraña de lo ultrapequeño. Las computadoras convencionales almacenan datos en bits que pueden almacenar un valor de cero o uno, pero el elemento fundamental que las computadoras cuánticas utilizan para almacenar y manipular datos, el qubit, puede almacenar una combinación peculiar de cero y uno a través de un fenómeno llamado superposición. Y múltiples qubits pueden estar entrelazados, entrelazando su destino computacional de una manera que tiene el potencial de acelerar drásticamente algunas tareas de cálculo.
Los qubits son criaturas volátiles, fácilmente perturbados por fuerzas externas que interrumpen los cálculos. Una forma de abordar esta situación es agrupar múltiples qubits físicos en un solo qubit corregido de errores más grande que no pierde la secuencia tan rápidamente. Pero la corrección de errores significará que las computadoras cuánticas necesitarán aún más qubits.
“Tienes que escalar a millones de qubits, y tienes que escalar a millones de qubits corregidos de errores para llegar a cargas de trabajo de computación efectivas”, dijo Greg Lavender, director de tecnología de Intel, en un discurso en la conferencia de Innovación de Intel el miércoles.
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Aún es demasiado pronto para declarar la victoria, pero el analista de CCS Insight, James Sanders, cree que el enfoque de Intel al menos muestra promesa. “La idea de que Intel intente aprovechar décadas de experiencia en manufactura para construir un qubit alrededor del silicio inevitablemente funcionará. No sé si será líder en el mercado”, dijo.
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Primero calidad cuántica, luego escala
Los competidores de Intel tienen máquinas con decenas de qubits, muchos más que los 12 que alberga el procesador cuántico Tunnel Falls de Intel, que el director de Intel Labs, Rich Uhlig, mostró en Innovación. Una secuela está en proceso.
“Estamos trabajando en otro”, dijo Uhlig, pero se negó a compartir la cantidad de qubits. “No diré cuántos. Para nosotros, es menos sobre la cantidad y más sobre la calidad.”
Una oblea de silicio de 300 mm con procesadores Tunnel Falls alberga un total de 24,000 qubits, como mostró el director ejecutivo de Intel, Pat Gelsinger, durante su discurso principal el martes, pero ese número es algo académico hasta que Intel mejore la calidad de los qubits. Los factores de calidad incluyen mejorar la confiabilidad de las operaciones de qubits, aumentar la conectividad entre los qubits dentro del procesador y más adelante abordar la corrección de errores, dijo.
Intel también está trabajando en una mejor tecnología para controlar los qubits utilizando su procesador Horse Ridge. Es complicado, ya que los procesadores cuánticos deben funcionar a temperaturas tan frías y generan calor residual.
La prueba de productos también es difícil, ya que lleva horas enfriar suficientemente el hardware para que la computación cuántica funcione. Por esa razón, Intel creó un dispositivo que puede probar miles de procesadores a la vez a temperaturas frías para acelerar el desarrollo de hardware.
Muchos tipos de qubits
Hay más o menos una forma de hacer computadoras convencionales: circuitos de procesamiento de datos llamados transistores que se graban en obleas de cristal de silicio. En contraste, las empresas están explorando muchas formas muy diferentes de construir una computadora cuántica. Aún no está claro qué camino prevalecerá o si se adoptarán múltiples enfoques.
La placa de circuito que alberga el procesador cuántico Tunnel Falls de Intel, el cuadrado en el centro del dispositivo, es aproximadamente del tamaño de una mano de adulto.
Stephen Shankland/CNET
IBM, Google y la empresa emergente Rigetti Computing prefieren qubits superconductores, pequeños circuitos enfriados a una fracción de un grado por encima del cero absoluto. IonQ y Quantinuum prefieren trampas de iones, que mueven átomos cargados eléctricamente para interacciones que son más lentas pero más confiables. Otros están trabajando con átomos eléctricamente neutros o partículas de luz llamadas fotones.
Después de explorar el enfoque de qubit superconductor, también llamado qubits transmon, Intel optó por una técnica que se asemeja a la fabricación convencional de microprocesadores, que ya es el pan y mantequilla de la compañía. Utiliza electrones alojados en chips de silicio, empleando una propiedad de la mecánica cuántica llamada espín para registrar el estado del qubit.
Estos qubits de espín podrían ser contendientes en el avance de la computación cuántica que Sanders espera.
“Estoy convencido de que habrá algo que no sea un transmon [superconductor] o una trampa de iones que acabe superando la capacidad de la computación cuántica actual para 2030”, dijo.
