Amazon Web ha anunciado su nuevo chip de computación cuántica, Ocelo, un prototipo de chip a pequeña escala diseñado para probar la eficacia de la arquitectura de corrección cuántica de errores de AWS.

Desarrollado en el Centro de Computación Cuántica de AWS en el Instituto Tecnológico de California, este chip está compuesto por dos microchips integrados de silicio, cada chip tiene una superficie aproximada de 1cm2, superespuestos en una pila de chips conectados eléctricamente. La superficie de cada microchip de silicio tiene finas capas de materiales superconductores que forman los elementos del circuito cuántico.

Ocelot, utiliza una estructura escalable que puede reducir el coste de implementación para la corrección cuántica de errores en un 90%. Los circuitos de Ocelot constan de 14 componentes básicos: 5 qubits de datos (los qubits gato), 5 «circuitos tampón» para estabilizar los qubits de datos, y 4 qubits adicionales para detectar errores en los qubits de datos. Los qubits gato almacenan los estados cuánticos utilizados para la computación. Para ello, se basan en unos componentes llamados osciladores, que generan una señal eléctrica repetitiva con una temporización constante. Los osciladores de alta calidad de Ocelot están fabricados con una fina película superconductora de un material llamado tántalo. Los científicos de materiales de AWS han desarrollado una forma específica de procesar el tántalo en el chip de silicio para aumentar el rendimiento de los osciladores.

Los qubits de gato empleados en este chip, llamado así por el experimento del gato de Schröndinger -un experimento mental ideado por el físico austríaco-irlándes Erwin Schröndinger que dice que el gato se encuentra vivo y muerto a la vez, básicamente la física cuántica dice que el gato ‘no existe’ hasta que le observamos-, suprimen ciertos errores de manera intrínseca, desde cero, haciendo correcciones más eficientetes y menos costosa. Un desarrollo clave en la construcción de ordenadores cuánticos prácticos y tolerantes a fallos, capaces de resolver problemas complejos.

«No tomamos una arquitectura ya existente e intentamos incorporarle después la corrección de errores. Elegimos nuestro qubit y nuestra arquitectura con la corrección cuántica de errores como requisito principal. Creemos que, si vamos a fabricar ordenadores cuánticos prácticos, la corrección cuántica de errores debe ser lo primero», ha señalado Oskar Painter, head of Quantum Hardware en AWS.

Ocelot marca un hito importante en la historia de la computación, comparándolo con el impacto que tuvo el transistor en la revolución informática. Al reducir los recursos necesarios para la corrección cuántica de errores, Ocelot abre la puerta a ordenadores cuánticos más pequeños, fiables y económicos, acelerando así el camino hacia la implementación de esta tecnología en aplicaciones del mundo real como el descubrimiento de fármacos, la creación de nuevos materiales y la mejora de estrategias financieras.

Los investigadores de AWS han compartido sus descubrimientos en la revista científica Nature y en un artículo técnico disponible en Amazon Science. Aunque Ocelot es aún un prototipo, AWS se compromete a seguir invirtiendo en investigación y desarrollo para perfeccionar esta tecnología.

Para aquellos interesados en explorar la computación cuántica, AWS ofrece Amazon Braket, un servicio que permite a científicos, desarrolladores y estudiantes trabajar con hardware de computación cuántica de terceros y simuladores de alto rendimiento.

Este anuncio reafirma el compromiso de AWS de liderar la innovación en computación cuántica y su visión de transformar la ciencia ficción en ciencia real.