La computación cuántica ha avanzado considerablemente en los últimos años, y una de las innovaciones más recientes proviene de la startup canadiense Xanadu. La compañía ha desarrollado Aurora, una computadora cuántica basada en fotones que promete una escalabilidad superior a las tecnologías actuales. Este avance podría ser clave para abordar problemas científicos complejos, como el descubrimiento de nuevos fármacos y el desarrollo de modelos de aprendizaje automático más eficientes en términos energéticos.

Aurora: Una Computadora Cuántica Basada en Fotones

Aurora se diferencia de otras computadoras cuánticas porque utiliza cúbits fotónicos en lugar de circuitos superconductores. En términos prácticos, esto implica la manipulación de rayos láser mediante una combinación de lentes, fibras ópticas y otros componentes. La respuesta del sistema a un algoritmo se expresa en el número de fotones presentes en cada rayo láser tras el procesamiento.

A diferencia de las soluciones desarrolladas por gigantes tecnológicos como Google e IBM, que codifican información en circuitos superconductores, Aurora opta por una arquitectura modular. Esta se compone de unidades instaladas en bastidores de servidores estándar, permitiendo una expansión más sencilla. Según Christian Weedbrook, director ejecutivo de Xanadu, la visión de la empresa es construir centros de datos cuánticos compuestos por miles de estos módulos interconectados.

Un Desafío de Escalabilidad

El desarrollo de Aurora representa un primer paso hacia la computación cuántica escalable. Actualmente, el sistema cuenta con 35 chips que generan un total de 12 cúbits, una cifra aún lejana de la cantidad requerida para aplicaciones prácticas. Para poner esto en contexto, Willow, la computadora cuántica de Google, posee 105 cúbits, mientras que Condor, de IBM, alcanza los 1.121 cúbits en un solo chip.

El investigador Devesh Tiwari, de la Universidad Northeastern, compara el progreso de Xanadu con la construcción de un hotel. Según él, han logrado construir una habitación y podrían replicarla múltiples veces, pero aún no está claro si podrán escalar la tecnología a nivel de pisos completos. Sin embargo, Tiwari reconoce que el enfoque de Xanadu es prometedor y destaca que la cantidad de cúbits no es necesariamente un indicador de la viabilidad de la tecnología, sino también de la inversión recibida.

Ventajas de la Computación Cuántica Fotónica

Las computadoras cuánticas basadas en fotones presentan diversas ventajas. Los cúbits fotónicos son menos sensibles al ruido ambiental, lo que facilita la retención de información por períodos más largos. Además, la conexión entre estos dispositivos mediante fibra óptica es más sencilla, lo que favorece la creación de una futura «internet cuántica».

Otra ventaja crucial es que los servidores de Aurora operan a temperatura ambiente, en contraste con los sistemas superconductores que requieren temperaturas extremadamente bajas. Aunque los detectores de conteo de fotones aún necesitan enfriamiento criogénico, este requisito se reduce significativamente en comparación con otras arquitecturas cuánticas.

Desafíos y el Futuro de Xanadu

A pesar de sus ventajas, Aurora enfrenta desafíos importantes, como la corrección de errores cuánticos. La información en un sistema cuántico es frágil y propensa a la pérdida, lo que puede comprometer su utilidad. Isaac Kim, físico de la Universidad de California en Davis, señala que Xanadu aún no ha demostrado una capacidad de corrección de errores suficiente para garantizar el funcionamiento confiable de su tecnología.

Weedbrook reconoce este problema y explica que la compañía está trabajando en mejorar la calidad de los fotones en el sistema. La reducción de la pérdida de luz permitirá disminuir los errores en el procesamiento de la información.

El objetivo de Xanadu es ambicioso: construir un centro de datos cuántico con un millón de cúbits para 2029. Si logra materializar esta visión, la computación cuántica fotónica podría convertirse en una alternativa viable a las tecnologías actuales, acelerando la llegada de una nueva era en el procesamiento de la información.

Conclusión

El desarrollo de Aurora por parte de Xanadu representa un paso importante en la evolución de la computación cuántica. Su enfoque modular y el uso de cúbits fotónicos podrían revolucionar la industria al ofrecer soluciones escalables y energéticamente eficientes. Sin embargo, aún quedan retos por superar, especialmente en términos de escalabilidad y corrección de errores. Si la empresa logra resolver estos desafíos, la computación cuántica fotónica podría jugar un papel clave en la resolución de problemas científicos y tecnológicos en la próxima década.

Para más información, puede leer el artículo original en: Technology Review.