{"id":13008,"date":"2023-07-24T13:30:23","date_gmt":"2023-07-24T12:30:23","guid":{"rendered":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=13008"},"modified":"2023-07-24T13:30:23","modified_gmt":"2023-07-24T12:30:23","slug":"el-viaje-hacia-la-construccion-de-un-verdadero-ordenador-cuantico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=13008","title":{"rendered":"El viaje hacia la construcci\u00f3n de un verdadero ordenador cu\u00e1ntico"},"content":{"rendered":"

La practicidad cu\u00e1ntica est\u00e1 en camino, pero todav\u00eda tiene un largo camino por recorrer<\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

Por James Clarke, director of Quantum Hardware en Intel Corporation<\/em><\/span><\/p>\n

Los \u00faltimos a\u00f1os han sido una \u00e9poca apasionante para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica. Se han invertido miles de millones de d\u00f3lares y no faltan defensores y detractores. La actividad y el impulso en toda la comunidad cu\u00e1ntica contin\u00faan creciendo. Como muestra de ello, muchos titulares recientes hablan del aumento del recuento de qubits, sistemas comercialmente viables, hojas de ruta y nuevas empresas. Algunos afirman que la verdadera comercializaci\u00f3n est\u00e1 a la vuelta de la esquina.
\nA pesar de los desarrollos muy emocionantes en el campo, una m\u00e1quina de m\u00e1s de 1 mill\u00f3n de qubits tolerante a fallos y verdaderos usos comerciales para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica est\u00e1n a 10 a 15 a\u00f1os de la realidad. Y eso es para lograr la practicidad cu\u00e1ntica, el punto en el que los ordenadores cu\u00e1nticos logran relevancia comercial al hacer algo significativo para cambiar nuestras vidas. Pero la pregunta no debe centrarse en cu\u00e1ndo llegamos a la comercializaci\u00f3n, sino en si es posible alg\u00fan tipo de ventaja cu\u00e1ntica utilizando dispositivos con 50 a unos pocos cientos de qubits y c\u00f3mo es esa tecnolog\u00eda.
\nA medida que la comunidad contin\u00faa avanzando con nuevas investigaciones, la industria necesita aumentar el recuento de qubits y mejorar la calidad de los qubits, movi\u00e9ndose para producir miles de qubits de calidad, que a\u00fan est\u00e1 a varios a\u00f1os de distancia, y luego escalando a millones.
\nLos investigadores de Intel han estado trabajando para ofrecer un sistema cu\u00e1ntico comercial de pila completa durante los \u00faltimos seis a\u00f1os. Esto incluye la arquitectura qubit y la investigaci\u00f3n de algoritmos, electr\u00f3nica de control, interconexiones, cadenas de herramientas de software cu\u00e1ntico y compiladores, continuando con la capa de aplicaci\u00f3n. Aprovechamos la profunda experiencia de la compa\u00f1\u00eda en el dise\u00f1o de transistores de silicio, la fabricaci\u00f3n de alto volumen y las tecnolog\u00edas avanzadas de fabricaci\u00f3n para crear qubits de esp\u00edn de silicio.
\nLos qubits de Intel son diferentes a otros enfoques en la industria. Si bien Intel no es la \u00fanica compa\u00f1\u00eda que trabaja en qubits de silicio, somos la \u00fanica compa\u00f1\u00eda que utiliza la misma l\u00ednea de proceso para hacer nuestros qubits que nuestra tecnolog\u00eda l\u00f3gica de vanguardia. Y dado que Intel se dedica al dise\u00f1o de transistores y microcircuitos, la compa\u00f1\u00eda tiene tecnolog\u00eda como el dise\u00f1o asistido por ordenador (TCAD) para la creaci\u00f3n de dispositivos. Esa misma capacidad a\u00fan no existe para el cu\u00e1ntico, pero la estamos desarrollando. Intel tambi\u00e9n difiere de otros desarrolladores de hardware cu\u00e1ntico porque habilitamos las piezas de pila completa internamente.
\nCreemos que este es el enfoque correcto. Si construimos qubits de esp\u00edn de silicio en obleas de silicio y desarrollamos una tecnolog\u00eda de qubits que se parece a un transistor, podemos seguir la Ley de aceleraci\u00f3n de Moore para construir un sistema a gran escala. Y aunque ha llevado varios a\u00f1os traducir un prototipo en el laboratorio en un proceso fabuloso, estamos llegando all\u00ed.<\/p>\n

Hemos logrado avances significativos que incluyen:
\n\u2022 Octubre de 2022: La producci\u00f3n en masa de qubits en obleas de silicio de 300 mil\u00edmetros utilizando litograf\u00eda ultravioleta extrema (EUV) en una f\u00e1brica de alto volumen nos permite colocar 10,000 peque\u00f1as matrices de puntos cu\u00e1nticos en una sola oblea.
\n\u2022 Septiembre de 2022: El desarrollo de un kit de desarrollo de software (SDK) de pila completa, el SDK\u00ae Intel Quantum, permite a los desarrolladores interactuar con la pila de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica de Intel. El kit permite a los desarrolladores programar nuevos algoritmos cu\u00e1nticos para ejecutar qubits en simulaci\u00f3n y en hardware cu\u00e1ntico real en el futuro.
\n\u2022 Abril 2022: Los primeros dispositivos de qubit de esp\u00edn de silicio de la industria fabricados en el equipo de fabricaci\u00f3n de investigaci\u00f3n y desarrollo de 300 mm de Intel representan un paso crucial hacia la escala a los miles o potencialmente millones de qubits necesarios para un ordenador cu\u00e1ntico comercial. Tambi\u00e9n muestra que la fabricaci\u00f3n de chips cu\u00e1nticos en las l\u00edneas de transistores establecidas de Intel es una estrategia ganadora, tanto en el n\u00famero de qubits como en la calidad de los dispositivos.
\n\u2022 Marzo 2021: El crioprober, un dispositivo de prueba para medir qubits y recopilar informaci\u00f3n en minutos sobre las fuentes de ruido cu\u00e1ntico y la calidad de los puntos cu\u00e1nticos, permite a nuestro equipo recibir resultados de dispositivos cu\u00e1nticos en horas en lugar de los d\u00edas o semanas que hab\u00eda tomado.
\n\u2022 Diciembre 2020: Aprovechando nuestra experiencia con semiconductores, creamos el chip de control cu\u00e1ntico criog\u00e9nico Horse Ridge para ayudar a resolver los desaf\u00edos de interconexi\u00f3n asociados con la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica. Elimina gran parte del cableado que abarrota los refrigeradores de diluci\u00f3n que mantienen los qubits a las temperaturas fr\u00edas que necesitan para funcionar.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 ser\u00e1 lo siguiente en computaci\u00f3n cu\u00e1ntica?<\/strong>
\nCuando se trata de innovaci\u00f3n cu\u00e1ntica, Intel no est\u00e1 sola. Otros proveedores cu\u00e1nticos est\u00e1n trabajando para desarrollar sus propios chips y sistemas operativos espec\u00edficos de cu\u00e1ntica. Hay progreso tecnol\u00f3gico, como bibliotecas de c\u00f3digo abierto y nuevos procesadores qubit. La industria incluso ha comenzado a explorar c\u00f3mo combinar hardware en una pila completa para ofrecer un servicio cu\u00e1ntico en la nube (pero el hardware debe existir primero).<\/p>\n

Obviamente, los desaf\u00edos persisten.<\/p>\n

Hay varios problemas con la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica hoy en d\u00eda. La industria necesita mejores dispositivos qubit y qubits de mejor calidad. Independientemente del tipo de qubit, necesitamos mejores materiales.
\nPor ejemplo, necesitamos materiales a\u00fan m\u00e1s limpios con interfaces m\u00e1s n\u00edtidas que las que usamos hoy en d\u00eda para nuestros procesos de transistores. Adem\u00e1s, todav\u00eda no hemos visto a nadie proponer una tecnolog\u00eda de interconexi\u00f3n que sea m\u00e1s elegante que la forma en que conectamos los microprocesadores hoy en d\u00eda.
\nNecesitamos un control m\u00e1s r\u00e1pido y la capacidad de simplificar el cableado al tener los chips de control cointegrados cerca del chip qubit. Y, finalmente, necesitamos demostrar la correcci\u00f3n de errores para que podamos tener qubits m\u00e1s estables que puedan realizar los tipos de c\u00e1lculos que eventualmente nos permitir\u00e1n alcanzar la practicidad cu\u00e1ntica.
\nPara llegar all\u00ed, Intel prev\u00e9 un futuro h\u00edbrido para la cu\u00e1ntica junto con la supercomputaci\u00f3n cl\u00e1sica. En este momento, estamos limitados a trabajar con un n\u00famero relativamente peque\u00f1o de qubits que podemos simular o ejecutar para que los algoritmos cu\u00e1nticos puedan ser co-optimizados entre los componentes cl\u00e1sicos y los componentes cu\u00e1nticos. Partes del algoritmo pueden ejecutarse en un sistema cl\u00e1sico con otros datos del sistema cu\u00e1ntico. Un ordenador cu\u00e1ntico a gran escala probablemente tendr\u00e1 una peque\u00f1a supercomputadora al lado. Y la lista de materiales para una computadora cu\u00e1ntica puede tener m\u00e1s del espacio de computaci\u00f3n cl\u00e1sica que del chip cu\u00e1ntico real.<\/p>\n

\u00bfCu\u00e1l ser\u00e1 el pr\u00f3ximo gran paso para toda la comunidad cu\u00e1ntica?<\/strong>
\nEl pr\u00f3ximo gran \u00absalto cu\u00e1ntico\u00bb est\u00e1 probablemente a cinco a\u00f1os de distancia, cuando tengamos unos pocos miles de qubits y esencialmente podamos crear un qubit l\u00f3gico. Pero incluso entonces, se necesitar\u00e1 m\u00e1s de un qubit l\u00f3gico para hacer algo comercialmente relevante. Dicho esto, los avances est\u00e1n ocurriendo en el laboratorio y muestran una inmensa promesa de lo que podr\u00eda ser posible. Para Intel, las colaboraciones en toda la industria, las comunidades de investigaci\u00f3n y la academia han impulsado descubrimientos convincentes en el campo. Cuanto m\u00e1s exploramos, m\u00e1s aprendemos y cuanto m\u00e1s colaboramos, m\u00e1s r\u00e1pido vamos.<\/p>\n

Arriba, en la foto, James Clarke, director of Quantum Hardware en Intel Corporation \/ Imagen cortes\u00eda de Intel<\/em><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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