Intel, empresa estadounidense especializada en semiconductores, ha anunciado la llegada inminente de un nuevo chip cuántico basado en una nueva tecnología, el Tunnel Falls. Al mismo tiempo, varias alianzas con institutos …
Intel, empresa estadounidense especializada en semiconductores, ha anunciado la llegada inminente de un nuevo chip cuántico basado en una nueva tecnología, el Tunnel Falls. Al mismo tiempo, el 15 de junio de 2023 se dieron a conocer varias asociaciones con institutos y laboratorios de investigación para acelerar la creación de modelos cuánticos de alto rendimiento.
En computación cuántica, el desafío es lograr el qubit perfecto. Casi la mayoría de las computadoras cuánticas diseñadas hoy en día ofrecen qubits que pueden contener errores. Esta es la razón de la carrera de qubits: cuanto mayor sea su número, más fácil será transportar información sin que se produzca un error. Por su parte, Intel cuenta con su nueva tecnología para ganar este maratón.
The Tunnel Falls o, o cómo sobresalir
Este nuevo proceso se basa en tecnologías CMOS que también se utilizan en la producción de procesadores convencionales. Para reducir sus costos de producción y garantizar la reproducibilidad a gran escala de sus componentes cuánticos, Intel se basa en un proceso industrial que domina.
James Clarke, jefe de la división cuántica de Intel, se hizo eco de las palabras del investigador cuántico Owain Vaughan, al decir que ” el silicio puede ser el material con el mayor potencial para ofrecer computación cuántica a gran escala “. Partiendo de un transistor basado en silicio, los investigadores lograron diseñar un qubit de espín.
Este tipo de qubit es considerado por los especialistas como el más interesante para desarrollar chips cuánticos. A una temperatura extrema, 1,6 grados Kelvin, o -271,55 grados Celsius, los investigadores atrapan uno a uno los electrones, una partícula elemental de un átomo, para transformarlos en un qubit.
Con este método, Intel ha logrado diseñar chips con entre 4 y 12 qubits de giro. Al combinar varios chips, se puede desarrollar un sistema cuántico, explotando cientos o incluso miles de qubits de espín. En última instancia, el objetivo sería ofrecer más qubits de espín en estos chips, de modo que los sistemas cuánticos formados a partir de estos componentes sean mucho más eficientes.
Cada ampliación representa una parte de la oblea que se produjo utilizando la tecnología Tunnel Falls. De izquierda a derecha, el chip de prueba, la caja cuántica y, por último, la zona donde se encuentra uno de los qubits. Obra de arte: Intel.
Intel va de la mano con la investigación
Para desempeñarse en este sector y diferenciarse de sus competidores, Intel ha decidido construir un ecosistema de investigación dedicado a la computación cuántica. La empresa anunció que colaboraría con la Universidad de Maryland, que se especializa en computación cuántica.
El laboratorio podrá trabajar con los chips Tunnel Falls de Intel para realizar nuevos experimentos en qubits giratorios de silicio. Del mismo modo, la Universidad de Rochester, la Universidad de Wisconsin-Madison y los Laboratorios Sandia del Departamento de Energía de los Estados Unidos tendrán acceso a esta nueva tecnología.
Gracias a estas alianzas, la ambición de Intel a mediano plazo es mejorar el rendimiento de Tunnel Falls para integrarlo en su Quantum Software Development Kit. Presentado en marzo de 2023, este conjunto de herramientas tiene como objetivo ayudar a los desarrolladores en la transición de la computación clásica a la computación cuántica.
Por ahora, las empresas invierten a pérdida en el sector
Desde principios de la década, la financiación realizada para avanzar en la computación cuántica no obtiene grandes retornos de inversión. A lo largo de la década 2020-2030, los gobiernos, los fondos de inversión y las empresas, incluida Intel a través de su rama de investigación y desarrollo, gastan mucho más dinero del que ganan.
No es hasta 2029 que los ingresos comerciales generados por la computación cuántica igualarán las inversiones realizadas. Gráfico: IDC, Pitchbook, McKinsey.
La computación cuántica se encuentra solo en la etapa de prueba de concepto. Si bien muchas empresas entienden su utilidad, particularmente en términos de velocidad de cálculo y ejecución, pocas dan el paso. En consecuencia, los resultados comerciales no son satisfactorios, lo que no incentiva a las empresas a invertir en el sector. Algunos analistas incluso piensan que la computación cuántica está a punto de experimentar una travesía del desierto.
Intel no está tomando esta ruta. El próximo año, la compañía ofrecerá su nueva generación de chips cuánticos aún basados en Tunnel Falls. Posteriormente, el especialista en semiconductores desea, a través del desarrollo de sistemas cuánticos compuestos por miles de qubits, corregir errores cuánticos. Una cosa lleva a la otra, la compañía podría continuar desarrollando chips cuánticos cada vez más confiables, un día alcanzando miles y luego millones de qubits.
La firma de Pat Gelsinger espera en los albores de la próxima década ser la base de toda la computación cuántica gracias a Tunnel Falls. Muchas tareas relacionadas con la criptografía, la química, los modelos climáticos o la dinámica de fluidos se pueden realizar mucho más rápido que con un ordenador convencional.