Microsoft está haciendo una importante inversión en la creación de una versión práctica del componente básico necesario para construir un ordenador cuántico, según explicó el director de investigación de la empresa este lunes.
En una conferencia en la Cumbre Digital de MIT Technology Review en San Francisco (EEUU), Peter Lee comparó el esfuerzo de la empresa con la investigación hecha en Bell Labs en la década de 1940 que dio lugar al transistor de silicio, la base de toda la computación actual. "Este es nuestro intento por encontrar un dispositivo análogo al transistor, afirmó Lee.
En una entrevista con MIT Technology Review explicó que hasta ahora Microsoft ha mantenido su proyecto de ordenador cuántico bastante en secreto, pero que los resultados positivos le han convencido para ser más abierto. "Uno de los motivos por los que hemos sido un poco secretistas es que se trataba de un proyecto marginal, ahora la comunidad de físicos nos toma en serio", afirmó. "Nos tomamos muy en serio nuestras investigaciones en física cuántica y estamos ampliándolas".
Microsoft tiene un laboratorio dedicado a la investigación de la computación cuántica conocido como Station Q, en el campus de la Universidad de Califo ia en Santa Bárbara (UCSB, en EEUU). También ha apoyado a laboratorios en todo el mundo mediante becas y donaciones de herramientas para ayudar a la investigación.
Un ordenador cuántico debería ser capaz de completar cálculos que son imposibles actualmente para cualquier máquina convencional. Nunca se ha construido uno. Aunque la empresa canadiense D-Wave Systems ha vendido varias máquinas que afirma que son ordenadores cuánticos, pero los expertos sostienen que no hay pruebas definitivas de que aprovechan los principios cuánticos y de que sean capaces de superar a las máquinas convencionales (ver "La CIA y Jeff Bezos apuestan por la computación cuántica").
Ahora mismo Microsoft no está intentando construir un ordenador cuántico. Sus esfuerzos de investigación van dirigidos a desarrollar una versión fiable del qubit, la unidad de construcción clave de un ordenador cuántico.
Igual que un transistor en un ordenador convencional, un qubit puede cambiar entre estados que representan bien un 1 o un 0 en datos digitales, pero además un qubit puede aprovechar los efectos cuánticos para conseguir un "estado de superposición", ser 1 y 0 a la vez. Eso permitiría a un ordenador cuántico procesar los datos mucho más rapidamente que cualquier ordenador convencional.
Los investigadores han creado qubits de distintos diseños e incluso han logrado usar una pequeña cantidad de ellos juntos para cálculos muy básicos. Pero ninguno es capaz de mantenerse en estado de superposición de forma fiable, con lo que no resultan prácticos para construir un ordenador, sea del tamaño que sea. "Creemos que los enfoques actuales nunca se podrán escalar", afirma Lee.
La investigación de Microsoft se centra en un tipo de qubit conocido como qubit topológico, que la teoría sugiere sería capaz de codificar datos de forma mucho más robusta.
Lee explica que la base teórica de los qubits topológicos se esbozó por primera vez en la UCSB hace unos ocho años. Luego, hace unos cuatro, investigadores de Microsoft hicieron un trabajo para llevar a cabo una serie de pruebas clave que demostraran si esas ideas teóricas podrían funcionar en la realidad. Microsoft ha financiado varios laboratorios en todo el mundo para trabajar sobre estas preguntas, explica Lee. "Hace dos años empezamos a recibir resultados positivos".
Ahora mismo ya se trabaja en construir un qubit topológico de verdad. Para respaldar ese esfuerzo, Microsoft ha desarrollado herramientas especializadas para experimentos cuánticos y las ha entregado a la comunidad académica. Estas herramientas van desde plataformas de simulación en nube para el trabajo teórico, hasta nuevos tipos de electrónica para usar en las temperaturas superbajas de los experimentos con hardware cuántico.
Y mientras, Microsoft ya está con la vista puesta en el futuro para explorar qué se podría hacer con un sistema de qubits topológicos una vez construidos. "Supongamos que un día tengamos una máquina cuántica: ¿servirá para algo?", se pregunta Lee. "Ahora mismo tenemos ideas claras sobre los problemas que podemos resolver con la computación clásica, pero resulta muy difícil imaginar qué es posible con una de estas máquinas teóricas".