PsiQuantum, liderada por el físico Jeremy O’Brien, está apostando por un enfoque radical para construir una computadora cuántica utilizando qubits fotónicos (partículas de luz).
La empresa, con sede en Palo Alto (California) ha recaudado más de $1,000 millones en financiación privada y cuenta con importantes inversiones gubernamentales.
Con un ambicioso objetivo de operar un sistema cuántico a gran escala y tolerante a fallos para 2027, PsiQuantum busca superar a competidores como Google e IBM.
Ventajas de los qubits fotónicos
- Inmunidad al ruido: Los fotones, al no tener carga ni masa, son menos sensibles a perturbaciones del entorno, incluso a temperatura ambiente.
- Facilidad para escalabilidad: Los qubits fotónicos pueden viajar largas distancias rápidamente, lo que simplifica la construcción de sistemas grandes y rápidos.
- Entrelazamiento eficiente: Utilizan técnicas innovadoras, como la computación cuántica basada en fusión, para entrelazar clusters de qubits y realizar operaciones lógicas.
Desafíos técnicos
- Generación de fotones individuales: Es difícil producir fotones idénticos y fiables bajo demanda.
- Pérdidas ópticas: Los fotones pueden ser absorbidos o dispersados, lo que limita su eficiencia.
- Interacciones cuánticas: Aunque las ondas de luz interfieren entre sí, esto no es suficiente para realizar puertas lógicas multi-qubit complejas.
Para superar estos desafíos, PsiQuantum emplea chips de silicio donde fuentes probabilísticas generan pares de fotones. Uno de los fotones (el “heraldo”) permite preparar al sistema para usar el otro fotón en cálculos.
Cada chip integra numerosos componentes ópticos y guías de onda altamente eficientes para minimizar pérdidas.
Riesgos y Escepticismo
A diferencia de competidores que han mostrado progresos incrementales con sistemas más pequeños, PsiQuantum persigue directamente un sistema de un millón de qubits. Este enfoque plantea dudas:
- Falta de demostraciones públicas: Aún no han demostrado avances concretos a nivel experimental.
- Escalabilidad sin precedentes: No está claro si podrán resolver los desafíos técnicos en tan poco tiempo.
- Riesgo de inversión: Algunos expertos califican la apuesta como “extremadamente arriesgada”, aunque reconocen su potencial disruptivo.
El Camino Hacia la Computación Cuántica Fotónica Tolerante a Fallos
PsiQuantum sigue una estrategia única en su búsqueda por liderar el campo de la computación cuántica.
A diferencia de sus competidores, que han mostrado avances incrementales a través de sistemas NISQ (pequeñas computadoras cuánticas ruidosas), PsiQuantum apuesta directamente por un sistema a gran escala, capaz de resolver problemas de relevancia comercial.
Aunque esto ha generado críticas, la empresa defiende su enfoque argumentando que los sistemas intermedios no son representativos del verdadero potencial de las máquinas cuánticas.
La Visión de PsiQuantum
PsiQuantum planea construir un sistema con millones de qubits fotónicos, repartidos en aproximadamente 100 dispositivos del tamaño de un armario, cada uno enfriado criogénicamente. Este diseño se basa en:
- Qubits efímeros: Los qubits fotónicos existen solo el tiempo suficiente para entralazarse o ser medidos, lo que simplifica algunos desafíos de estabilidad cuántica.
- Fusión basada en mediciones: Una técnica que permite construir operaciones lógicas mediante la destrucción de fotones, manteniendo los datos en clusters cuánticos entrelazados.
Avances Técnicos y Riesgos
PsiQuantum ha reportado algunos logros destacados, como eficiencias avanzadas en la manipulación de fotones y dispositivos ópticos que superan lo logrado en laboratorios académicos. Sin embargo, aún enfrenta desafíos técnicos significativos:
- Producir fuentes de fotones confiables y eficientes: Elemento esencial para su arquitectura.
- Superar la pérdida de fotones: Aunque algunos fallos son detectables, una pérdida excesiva comprometería la funcionalidad general.
- Escalabilidad de componentes: Desde detectores que operan a 4 K hasta switches ópticos personalizados, la construcción del sistema a gran escala depende de integrar y perfeccionar tecnologías altamente complejas.
Inversiones y Polémicas
PsiQuantum ha asegurado más de $1,000 millones en financiación, incluidos contratos con los gobiernos de Australia y EE. UU. para construir sus primeros sistemas cuánticos en Brisbane y Chicago para 2027. Sin embargo, este apoyo financiero ha suscitado críticas:
- Procesos cuestionados en Australia: Documentos revelaron reuniones exclusivas entre PsiQuantum y el gobierno antes de una convocatoria oficial, lo que plantea dudas sobre la equidad del proceso.
- Grandes expectativas públicas: Los críticos temen que las promesas de PsiQuantum sobrepasen las capacidades reales de la tecnología cuántica en el futuro cercano.
El Futuro de PsiQuantum
A pesar de las críticas, PsiQuantum mantiene su visión y asegura que los avances logrados internamente respaldan su enfoque. Su colaboración con DARPA y su validación por expertos de alto nivel son señales de confianza en su potencial.
La falta de prototipos públicos sigue siendo un punto de debate entre investigadores y competidores.
Si PsiQuantum logra alcanzar sus metas para 2027, podría revolucionar la computación cuántica y abrir nuevos horizontes en áreas como el diseño de medicamentos, la optimización de materiales y la criptografía.
Si fracasa, aún podría impulsar avances significativos en el campo de la fotónica y sentar bases para futuras generaciones de sistemas cuánticos.