Estas nuevas empresas canadienses están tomando la corriente principal de la computación cuántica

No es lo que esperarías encontrar en el piso 29 de un edificio de oficinas de Toronto. En lugar de cubículos, una disposición compleja de láseres, espejos y fibras ópticas se extiende desde el suelo hasta el techo, formando la computadora cuántica llamada Borealis.

Y Borealis recientemente alcanzó un hito al resolver un colosal problema matemático.

“Si corrimos [the problem] en la supercomputadora más poderosa que existe, tomaría 9,000 años. Para Borealis, se tarda menos de un segundo, lo cual es bastante increíble”, dice Christian Weedbrook, CEO de Xanadu, la empresa que construyó Borealis.

Weedbrook dijo que es solo la tercera vez que una computadora cuántica aborda algo fuera del alcance de una computadora común, un escenario llamado ventaja cuántica. La primera vez fue de Google en 2019, la segunda de un equipo de investigadores chinos en 2020. El logro de Xanadu se publicó a principios de este verano en la revista Nature.

Christian Weedbrook es director ejecutivo de la startup de computación cuántica canadiense, Xanadu. (Noticias CBC)

Durante años, las computadoras cuánticas han sido principalmente el foco de atención de académicos y gobiernos. Ahora, los expertos dicen que podríamos estar cerca de un punto de inflexión en el que la tecnología está más cerca de la comercialización.

“Es un paso muy bueno que muestra que la tecnología está madura… y podría ser candidata para una adopción a mayor escala de las computadoras cuánticas”, dijo Anne Broadbent, profesora asociada de la Universidad de Ottawa, donde investiga la computación cuántica.

Weedbrook dijo que el potencial de las computadoras cuánticas es casi ilimitado, lo que abre la puerta a “resolver problemas comerciales importantes en industrias que van desde las finanzas hasta el descubrimiento de fármacos y el diseño de materiales”.

posibilidades exponenciales

Los conceptos utilizados en la computación cuántica pueden parecer alucinantes y son muy poderosos. Las computadoras ordinarias codifican información usando ceros y unos, llamados dígitos binarios, o bits para abreviar. Usando la física cuántica, estas supercomputadoras pueden usar ceros, unos o cualquier valor intermedio, en algo conocido como dígitos cuánticos o quibits. Esto les permite realizar cálculos mucho más rápido en problemas que son más complejos.

Pero la gran diferencia entre los dos tipos de computadoras es cómo realmente abordan un problema. Si una computadora normal tratara de atravesar un laberinto, consideraría cada ruta posible de una en una. Una computadora cuántica consideraría todas las rutas a la vez.

“Solo agregando uno [quibit] duplica la capacidad computacional de su sistema”, dice Stephanie Simmons, profesora asociada de física en la Universidad Simon Fraser y fundadora de Photonic, una empresa cuántica con sede en Vancouver. que esperamos aprovechar”.

Stephanie Simmons es profesora asociada de física y fundadora de Photonic. Ella ve la comercialización como el siguiente paso para las computadoras cuánticas. (Noticias CBC)

En julio, Simmons y su equipo también publicaron una innovación en Nature: un chip de silicio que contiene 150.000 quibits. Dado que el silicio ya se usa tanto en la tecnología, Simmons dice que será más fácil producir estos chips más robustos a mayor escala.

“Lo que vemos a continuación es la comercialización de la tecnología cuántica, por lo que comenzaremos a ver pequeños destellos y luego, de repente, cambiará todo lo que hacemos”.

la imagen mundial

Ha comenzado la carrera para construir una computadora cuántica universal que pueda resolver una amplia gama de problemas. Las nuevas empresas del sector están en auge, con 23 empresas cuánticas con sede en Canadá, según McKinsey & Co., una consultora de gestión global. Estados Unidos es el único país más adelante, con 59 nuevas empresas relacionadas con la tecnología cuántica.

Weedbrook dijo que el crecimiento en este campo ofrece una oportunidad para atraer talento científico al país.

“Xanadu está haciendo… una especie de ganancia de cerebro”, dijo. “Tenemos más de la mitad de las personas que lo iniciaron en realidad en el extranjero”.

VER | Comercialización el siguiente paso para las computadoras cuánticas:

Lo que depara el futuro para la computación cuántica

Los canadienses a la vanguardia de la industria de la computación cuántica describen lo que depara el futuro.

Los pesos pesados ​​corporativos estadounidenses como IBM, Google y Microsoft están dando un gran impulso comercial, al igual que Amazon y Honeywell. Y los gobiernos hacen cada vez más de la computación cuántica una prioridad. Estados Unidos acaba de firmar el CHIPS and Science Act, que proporciona alrededor de 280 000 millones de dólares estadounidenses para la investigación y el desarrollo de la inteligencia cuántica, informática y artificial. Mientras tanto, China y la UE también están invirtiendo fuertemente en esta tecnología.

“Estamos viendo un escenario donde hay una competencia internacional muy fuerte”, dijo Broadbent, el profesor de Ottawa. “Canadá ha estado tradicionalmente a la cabeza en muchas áreas… queremos mantener ese esfuerzo”.

Canadá comprometió $360 millones en el presupuesto federal de 2021 para construir una estrategia cuántica nacional. Simmons dijo que espera que con la inversión continua “realmente podamos hacer una gran diferencia en términos de mantener los trabajos aquí, mantener el talento aquí y realmente beneficiarnos de esta ganancia económica inesperada”.

poniéndose práctico

Si bien las computadoras cuánticas aún se encuentran en su etapa inicial, los expertos ya señalan que tienen el potencial de resolver problemas complejos como el cambio climático y la ciberseguridad. La tecnología también está comenzando a colarse en los planes comerciales, con Goldman Sachs usando computadoras cuánticas para mejorar los cálculos en el financiamiento de opciones y Volkswagen buscando usarlas para optimizar su fabricación.

El Prof. Daniel Gottesman, científico informático teórico de la Universidad de Maryland, reconoce que todavía hay mucho entusiasmo en la industria.

“Hay muchas razones para esperar el futuro de la computación cuántica, pero también hay incertidumbre… el progreso podría ralentizarse”, dijo.

Un equipo de Vancouver dirigido por Simmons creó un chip cuántico utilizando silicio que puede contener 150 000 quibits. (Noticias CBC)

Aún así, predice que las computadoras cuánticas estarán a la altura de las expectativas; es sólo una cuestión de cuándo. “Pasará algún tiempo antes de que tengamos unos que sean lo suficientemente grandes para hacer cosas que sean útiles para cualquier cosa, e incluso más tiempo antes de que tengamos unos que sean útiles para muchas cosas”.

La tecnología enfrenta obstáculos, incluido el costo y la escala de producción, pero Simmons espera que la computación cuántica marque una gran diferencia.

“Incluso si no usa computadoras cuánticas en su escritorio, aún vivirá los efectos. Porque muchas empresas podrán usar este aumento exponencial en el poder de cómputo para cambiar lo que pueden ofrecernos como consumidores”.

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