Bitcoin se acerca al momento de la ‘tiranía de los números’ a medida que el hardware cuántico madura

El hardware cuántico está dejando atrás la prueba de concepto, pero los cuellos de botella en ingeniería significan que los sistemas prácticos y a gran escala siguen estando a décadas de distancia.

Resumen

• Seis plataformas cuánticas líderes están avanzando desde demostraciones en laboratorio hasta sistemas integrados tempranos, recordando la era inicial del transistor en la computación clásica.
• Escalar a millones de qubits requiere avances en materiales, fabricación, cableado, criogenia y control automatizado para controlar las tasas de error.
• Los investigadores esperan una trayectoria de décadas, con la preparación variando según el caso de uso en computación, redes, detección y simulación.

La tecnología cuántica ha entrado en una etapa de desarrollo crucial similar a la era temprana de los transistores, según un análisis conjunto de investigadores de varias instituciones.

Científicos de la Universidad de Chicago, MIT, Stanford, la Universidad de Innsbruck y la Universidad de Tecnología de Delft evaluaron seis plataformas de hardware cuántico líderes en el estudio, incluyendo qubits superconductores, iones atrapados, átomos neutros, defectos de espín, puntos cuánticos semiconductores y qubits fotónicos.

La tecnología cuántica está dejando el laboratorio

La revisión documentó el progreso desde experimentos de prueba de concepto hasta sistemas en etapa temprana con aplicaciones potenciales en computación, comunicación, detección y simulación, según los investigadores.

Aplicaciones a gran escala como simulaciones complejas de química cuántica requieren millones de qubits físicos y tasas de error mucho más allá de las capacidades actuales, afirmaron los científicos en el análisis.

Los principales desafíos de ingeniería incluyen ciencia de materiales, fabricación para dispositivos de producción masiva, cableado y entrega de señales, gestión de temperatura y control automatizado del sistema, según el informe.

Los investigadores dibujaron paralelismos con el problema de la “tiranía de los números” de los años 60 enfrentado en la computación temprana, señalando la necesidad de estrategias de ingeniería coordinadas y diseño a nivel de sistema.

Los niveles de preparación tecnológica varían entre plataformas, con qubits superconductores mostrando la mayor preparación para la computación, átomos neutros para la simulación, qubits fotónicos para redes y defectos de espín para detección, encontró el análisis.

Los niveles de preparación actuales indican demostraciones a nivel de sistema temprano en lugar de tecnología completamente madura, afirmaron los investigadores. Es probable que el progreso siga la trayectoria histórica de la electrónica clásica, requiriendo décadas de innovación incremental y conocimiento científico compartido antes de que los sistemas prácticos y a escala de utilidad sean factibles.