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Intel promociona el nuevo avance de la computación cuántica, esta vez con silicio

El silicio ha sido una parte integral de la informática durante décadas. Si bien no siempre es la mejor solución según todas las métricas, ha capturado un conjunto clave de capacidades que la hacen muy adecuada para la informática general (o clásica). Cuando se trata de informática, sin embargo, las soluciones basadas en silicio no se han adoptado realmente.

Históricamente, los qubits de silicio se han rechazado por dos razones: es difícil controlar los qubits fabricados en silicio y nunca ha estado claro si los qubits de silicio podrían escalar tan bien como otras soluciones. El templador cuántico de D-Wave es de hasta 2048 qubits, y Recientemente añadido una capacidad de recocido cuántico inverso, mientras que IBM demostró una computadora cuántica de 50 qubit el mes pasado. Ahora Intel está lanzando su propio sombrero al ring con un nuevo tipo de qubit conocido como «spin qubit», producido en silicio convencional.

Nota: Esta es una tecnología fundamentalmente diferente a la investigación de computación cuántica que Intel dio a conocer a principios de este año. La compañía avanza por vías paralelas, desarrollando una computadora cuántica más estándar junto con sus propios esfuerzos basados ​​en silicio.

Así es como Intel describe esto tecnología:

Los qubits de giro se parecen mucho a los transistores y la electrónica de semiconductores tal como los conocemos hoy en día. Entregan su poder cuántico aprovechando el giro de un solo electrón en un dispositivo de silicio y controlando el movimiento con diminutos pulsos de microondas.

La empresa ha publicado un video informativo sobre la tecnología, disponible a continuación:

En cuanto a por qué Intel está persiguiendo spin qubits en lugar del enfoque que ha adoptado IBM, hay varias razones. En primer lugar, Intel tiene una fuerte inversión en la industria del silicio, mucho más que cualquier otra empresa que trabaje en computación cuántica. IBM vendió sus fábricas a GlobalFoundries. Nadie, hasta donde sabemos, está construyendo computadoras cuánticas en fundiciones de puro juego como TSMC. La experiencia de Intel está en el silicio y la empresa sigue siendo una de las principales fundiciones del mundo.

Pero más allá de eso, existen beneficios para los qubits de silicio. Los qubits de silicio son más pequeños que los qubits convencionales y se espera que mantengan la coherencia durante un período de tiempo más largo. Esto podría ser fundamental para los esfuerzos por escalar los sistemas de computación cuántica hacia arriba. Si bien sus chips de prueba iniciales han mantenido una temperatura de 20 milikelvin, Intel cree que puede escalar su diseño hasta una temperatura de funcionamiento de 1 kelvin. Puede que esa brecha no parezca mucha, pero Intel afirma que es fundamental para el escalado de qubit a largo plazo. Mover hasta 1K reduce la cantidad de equipo de enfriamiento que debe empaquetarse entre cada qubit y permite que más qubits se empaqueten en una cantidad menor de espacio.

Intel ya se está moviendo hacia un sistema funcional de spin qubit. La empresa ha prototipado un «flujo de fabricación de spin qubit en su tecnología de proceso de 300 mm», utilizando obleas isotópicamente puras obtenidas para producir chips de prueba de spin-qubit:

Fabricado en las mismas instalaciones que las tecnologías de transistores avanzados de Intel, Intel ahora está probando las obleas iniciales. En un par de meses, Intel espera producir muchas obleas por semana, cada una con miles de pequeños arreglos de qubit.

Si los qubits de espín de silicio se pueden construir en grandes cantidades y los beneficios que Intel espera se materialicen, podría ser un evento revolucionario para la computación cuántica. La construcción de estos chips a granel y el empaquetado de qubits de manera más estrecha podría hacer posible aumentar la producción de qubits con relativa rapidez.