AWS anuncia la apertura de su Centro de Computación Cuántica
Business Empresarial.- ¿Qué pasaría si, aprovechando las propiedades de la mecánica cuántica, pudiéramos modelar y simular el comportamiento de la materia en su nivel más fundamental, hasta la interacción de las moléculas? Si una máquina lo pudiera hacer, transformaría y cambiaría lo que sabemos de la ciencia y el modo en que exploramos la naturaleza en busca de respuestas.
Los ordenadores cuánticos tienen el potencial de ser esta máquina: la comunidad científica sabe desde hace varios años que ciertas tareas computacionales pueden resolverse de forma más eficiente cuando se utilizan qubits (bits cuánticos) para realizar los cálculos, y que los ordenadores cuánticos prometen resolver algunos problemas que actualmente están fuera del alcance de los ordenadores clásicos. Pero aún quedan muchas interrogantes: ¿Cómo debemos construir una máquina de este tipo para que pueda manejar problemas grandes, problemas útiles de importancia práctica? ¿Cómo podemos ampliarla a miles y millones de qubits manteniendo un control preciso sobre los frágiles estados cuánticos y protegiéndolos de su entorno? ¿Y para qué tipo de problemas de los clientes deberíamos diseñarlo primero? Estas son algunas de las grandes preguntas que nos motivan en el Centro de Computación Cuántica de AWS.
El hogar de AWS Quantum Technologies
Hoy nos complacemos de anunciar la apertura de la nueva sede del Centro de Computación Cuántica de AWS, una instalación de vanguardia en Pasadena, California, donde nos estamos embarcando en la construcción de un ordenador cuántico tolerante a fallos. Este nuevo edificio está dedicado a nuestros esfuerzos de computación cuántica, e incluye espacio de oficinas para albergar a nuestros equipos de investigación cuántica, y laboratorios que comprenden el equipo científico y las herramientas especializadas para diseñar y ejecutar dispositivos cuánticos. Aquí, nuestro equipo de ingenieros de hardware, teóricos cuánticos y desarrolladores de software trabajan mano a mano para hacer frente a los diversos retos que plantea la construcción de mejores ordenadores cuánticos. Nuestras nuevas instalaciones incluyen todo lo que necesitamos para ampliar los límites de la I+D cuántica, desde la fabricación, las pruebas y el funcionamiento de los procesadores cuánticos, hasta la innovación de los procesos de control de los ordenadores cuánticos y la ampliación de las tecnologías necesarias para soportar dispositivos cuánticos más grandes, como los sistemas de refrigeración criogénica y el cableado.
De la investigación a la realidad
Una meta tan audaz como la construcción de un ordenador cuántico tolerante a fallas significa naturalmente que habrá importantes retos científicos y de ingeniería en el camino, y apoyar la investigación y comprometerse con la comunidad científica que trabaja en estos problemas es esencial para acelerar el progreso. Nuestro Centro está situado en el campus de Caltech, lo que nos permite interactuar con estudiantes y profesores de los principales grupos de investigación en física e ingeniería a pocos metros de distancia. Elegimos asociarnos con Caltech en parte debido a la vasta historia de contribuciones de la universidad hacia la computación -tanto clásica como cuántica-, desde pioneros como Richard Feynman, cuya visión hace 40 años puede atribuirse a la puesta en marcha del campo de la computación cuántica, hasta los actuales líderes técnicos del Centro de Computación Cuántica de AWS: Oskar Painter (Profesor de física aplicada John G. Braun, jefe de hardware cuántico) y Fernando Brandao (Profesor de física teórica Bren y jefe de algoritmos cuánticos). A través de esta asociación también estamos apoyando a la próxima generación de científicos cuánticos, proporcionando becas y oportunidades de formación para estudiantes y miembros jóvenes de la facultad.
Pero nuestras conexiones con la comunidad investigadora no terminan aquí. Nuestras relaciones con un grupo diverso de investigadores nos ayudan a mantenernos a la vanguardia de la investigación en ciencias de la información cuántica. Por ejemplo, varios expertos en campos relacionados con la cuántica contribuyen a nuestros esfuerzos como Amazon Scholars y Amazon Visiting Academics, entre ellos Liang Jiang (Universidad de Chicago), Alexey Gorshkov (Universidad de Maryland), John Preskill (Caltech), Gil Refael (Caltech), Amir Safavi-Naeimi (Stanford), Dave Schuster (Universidad de Chicago) y James Whitfield (Dartmouth). Estos expertos nos ayudan a innovar y a superar los retos técnicos mientras siguen enseñando e investigando en sus universidades. Creo que este tipo de colaboraciones en esta fase inicial del campo serán fundamentales para comprender plenamente las aplicaciones potenciales y el impacto social de las tecnologías cuánticas.
Construyendo un qubit mejor
Hay muchas maneras de realizar físicamente un ordenador cuántico: la información cuántica puede, por ejemplo, codificarse en partículas que se encuentran en la naturaleza, como los fotones o los átomos, pero en el Centro de Computación Cuántica de AWS nos centramos en los qubits superconductores, es decir, en elementos de circuitos eléctricos construidos con materiales superconductores. Elegimos este enfoque, en parte, porque la capacidad de fabricar estos qubits mediante técnicas de fabricación microelectrónica bien conocidas permite hacer muchos qubits de forma repetible, y nos da más control cuando empezamos a aumentar el número de qubits. Sin embargo, la construcción de un ordenador cuántico útil va más allá de aumentar el número de qubits. Otra métrica importante es la velocidad de reloj del ordenador, o el tiempo necesario para realizar las operaciones de la puerta cuántica. Una mayor velocidad de reloj significa resolver los problemas con mayor rapidez. Aquí también, los qubits superconductores tienen una ventaja sobre otras modalidades, ya que proporcionan puertas cuánticas muy rápidas.
