Un equipo de investigadores de Harvard y MIT, en colaboración con la startup QuEra Computing, ha alcanzado un nuevo hito en la carrera por la computación cuántica: un sistema de más de 3,000 qubits capaz de funcionar de manera continua durante más de dos horas, sin necesidad de reinicios.
El logro, publicado en la revista Nature, marca la primera demostración de un procesador cuántico a gran escala que resuelve uno de los problemas más persistentes de este campo: la pérdida de átomos o “qubits” durante la operación.
“Demostramos la operación continua con un sistema de 3,000 qubits. Pero también está claro que este enfoque funcionará con números mucho mayores”, señaló Mikhail Lukin, profesor en Harvard y co-director de la Quantum Science and Engineering Initiative.
La clave: reposición continua de qubits
Tradicionalmente, los experimentos con átomos neutros enfrentaban el obstáculo de que los qubits “escapaban”, obligando a pausar la operación y reiniciar el sistema.
El nuevo enfoque combina “cintas transportadoras” de átomos mediante láseres y “pinzas ópticas” para reponer hasta 300,000 átomos por segundo sin interrumpir la información ya codificada.
“Estamos mostrando un método en el que se pueden insertar nuevos átomos conforme se pierden, sin destruir la información existente. Eso soluciona un cuello de botella fundamental”, explicó Elias Trapp, coautor del estudio.
En total, el sistema procesó más de 50 millones de átomos durante las dos horas de prueba, y en teoría podría operar indefinidamente.
Más allá de la escala
Aunque la cifra de 3,000 qubits impresiona, un número ya 10 veces mayor que los 300 qubits necesarios para superar la capacidad de almacenamiento de información del universo observable, Lukin remarcó que el verdadero avance radica en la operación continua y la posibilidad de escalar el sistema sin reinicios.
El equipo también presentó en Nature otros dos estudios complementarios: uno sobre arquitecturas reconfigurables que permiten modificar la conectividad del procesador en plena operación y otro sobre nuevos métodos de corrección de errores, clave para sistemas capaces de ejecutar miles de millones de operaciones durante días.
Un futuro en el horizonte
La carrera por la supremacía cuántica se intensifica: un grupo de Caltech reportó esta misma semana un procesador de 6,100 qubits, pero con apenas 13 segundos de funcionamiento.
En contraste, el sistema Harvard-MIT ofrece un camino tangible hacia máquinas cuánticas prácticas y estables, con aplicaciones que podrían transformar la ciencia, la medicina, las finanzas y la energía.
“Por primera vez podemos ver una ruta directa para realizar este sueño”, concluyó Lukin.