Microsoft ha anunciado el lanzamiento de Majorana 1, el primer procesador cuántico del mundo basado en un Núcleo Topológico, marcando un hito en la computación cuántica escalable. Esta innovación allana el camino para sistemas cuánticos con un millón de qubits en un solo chip, una meta clave para resolver problemas industriales y científicos imposibles para la computación clásica.
Un avance en materiales cuánticos: los topoconductores
El desarrollo de Majorana 1 se basa en un material revolucionario denominado topoconductor, que permite la creación de superconductividad topológica, un estado de la materia antes solo teórico. Este material combina arseniuro de indio (un semiconductor) y aluminio (un superconductor), lo que posibilita la aparición de Modos Cero de Majorana (MZMs). Estos modos cuánticos almacenan información de manera protegida y son altamente resistentes a errores, un avance clave para la estabilidad y fiabilidad de los qubits.
Arquitectura cuántica: el camino hacia la tolerancia a fallos
Microsoft ha diseñado una estrategia progresiva para alcanzar la computación cuántica tolerante a fallos:
- Qubits individuales: Desarrollo de dispositivos de un solo qubit con mediciones ultra precisas.
- Redes de tetrón: Construcción de arrays de qubits protegidos, facilitando la corrección de errores cuánticos.
- Prototipo tolerante a fallos (FTP): Creación de un sistema cuántico funcional dentro de pocos años, en colaboración con el programa DARPA US2QC.
Ventajas de la computación cuántica de Microsoft
A diferencia de los enfoques tradicionales, el uso de qubits topológicos introduce beneficios significativos:
- Mayor estabilidad: Protección topológica inherente que reduce la necesidad de corrección de errores.
- Control digital: Operación basada en pulsos digitales en lugar de señales analógicas.
- Escalabilidad masiva: Capacidad para alcanzar un millón de qubits en un solo chip, eliminando las limitaciones de diseños anteriores.
Microsoft y DARPA: una apuesta por la escalabilidad
Microsoft ha sido seleccionada por DARPA para avanzar a la fase final del programa Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC). Este reconocimiento valida la viabilidad de su tecnología para construir una computadora cuántica tolerante a fallos con aplicaciones comerciales reales.
El Majorana 1 representa el futuro de la computación cuántica con aplicaciones potenciales en:
- Ciencia de materiales: Desarrollo de materiales autoreparables y superconductores eficientes.
- Química computacional: Diseño de catalizadores para descomposición de microplásticos y reducción de emisiones de carbono.
- Optimización industrial: Solución de problemas logísticos y de manufactura a gran escala.
Referencias: Noticias Cloud, Azure, Azure Quantum y Noticias Microsoft
