Revolución en la computación cuántica: logran aumentar la temperatura de los superordenadores
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- Una investigación ha conseguido aumentar unas décimas la temperatura de funcionamiento de los superordenadores cuánticos.
- El avance puede suponer un ahorro de millones de euros en construcción de sistemas de refrigeración y generación de energía para que funcionen los ordenadores.
La computación cuántica es uno de los mayores avances de la tecnología y abre el camino a resolver problemas que actualmente son imposibles para un ordenador convencional. Estos superordenadores son máquinas extremadamente potentes que utilizan la física cuántica para realizar cálculos.
Los retos a los que se enfrenta la computación cuántica son numerosos, lograr la temperatura de funcionamiento adecuada es el mayor de ellos. Pero algunos expertos incluso llegan a cuestionar si esta posibilidad está realmente en el horizonte.
El ámbito de la computación cuántica ha estudiado durante décadas cómo alcanzar temperaturas extremadamente bajas de manera sostenida y relativamente eficiente. Los superordenadores unas décimas de grado por encima del cero absoluto (0 Kelvin o –273,15°C) son la solución.
Otro de los problemas que plantea este sistema es el aislamiento del calor del exterior. Un bit cuántico o "qubit", equivalente al código binario de "cero o uno" tradicional, requiere un gran aparato para refrigerar el ordenador.
Algunas áreas donde las computadoras cuánticas tienen un enorme potencial son el diseño de nuevos materiales o desarrollar medicamentos. La tecnología necesita enormes cantidades de qubits o varias supercomputadoras trabajando en paralelo, una inversión millonaria.
Una investigación publicada en Nature podría suponer toda una revolución. El equipo que ha participado en el estudio ha demostrado que algunos qubit pueden funcionar a temperaturas de alrededor de 1K (-272,15 grados). La subida de apenas unas décimas puede marcar la diferencia.
Los sistemas de refrigeración son cada vez menos eficientes conforme sube la temperatura. A esto hay que sumar el sobrecalentamiento que produce la maraña de cables entrelazados. El problema es aún mayor cuantos más qubits gestiona la máquina: el calor aumenta y es necesario consumir más energía para regular la temperatura.
Los ordenadores cuánticos del futuro trabajarán sobre el cero absoluto
El estudio evidencia la posibilidad de que la computación cuántica pueda superar el cero absoluto, pero todavía es demasiado frío. Este avance podría abrir un nuevo camino para reducir los costes de la infraestructura de refrigeración y crear un sistema más manejable.
Los gastos de investigación de la industria se cuentan por miles de millones de euros en las últimas décadas, pero el posible ahorro de costes a largo plazo merecerá la pena. Países como Rusia, China o Estados Unidos han iniciado toda una "Guerra Fría" para encontrar el sistema más eficiente.
El desarrollo de nuevos fármacos y la medicina molecular serán los primeros beneficiados de una computación más accesible.
Nuevos desafíos en la detección de fallos de los superordenadores
Utilizar qubits más calientes ofrece numerosas posibilidades, pero también trae otros nuevos problemas en la detección de errores. Las temperaturas más elevadas pueden suponer un aumento de los fallos de medición y una pérdida de precisión, recoge Science Alert.
El estudio permitirá simplificar el sistema de los superordenadores para que trabajen a temperaturas cada vez más altas, pero evidencia que la tecnología aún está lejos de ser tan accesible como los chips de silicio actuales.
Algunas empresas como Google, IBM o PsiQuantum están empezando a invertir en el sistema tradicional y están construyendo salas de refrigeración en espacios enormes donde ubicar los aparatos.
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