«El futuro está aquí», declara un letrero de neón brillante en la entrada del Centro de Datos Quantos de IQM en Munich. Es una afirmación audaz, pero una startup con sede en Finlandia está decidida a cumplir.
A la derecha del letrero de entrada se encuentra una fuerte puerta azul de metal. Mi anfitrión, el físico Frank Deppe, Tecnología del Jefe de la Unidad de Procesamiento Quantum de IQM (QPU), me lleva adentro.
Inaugurado el año pasado como parte de la expansión europea de IQM, la instalación alberga seis computadoras cuánticas superconductoras de última generación, utilizadas para la propia investigación de la compañía y se ofrece como un servicio basado en la nube para científicos de todo el mundo.
Mi impresión inicial es el sonido – Un ronroneo bajo y constante puntuado por un extraño ruido de bombeo rítmico. Eso, más tarde descubriría, era el latido de una computadora cuántica.
Sin embargo, la pieza central del centro de datos son los criostats, las estructuras de lámpara de oro dorada que se han convertido en sinónimo de computación cuántica en la imaginación pública.
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Los criostatos están formados por un intrincado sistema de latón chapado en oro y cableado de cobre que canaliza las señales de microondas a la QPU o el «chip», que se encuentra justo en la parte inferior de la lámpara de araña. Estos pulsos de microondas permiten a los científicos controlar y manipular los qubits en el chip y, a su vez, ejecutar algoritmos para realizar cálculos cuánticos.
Sin embargo, para que todo esto funcione, las computadoras cuánticas superconductoras deben enfriarse para cerca de Absolute Zero (o -273.15 grados Celsius). Eso hace que máquinas como estas entre los lugares más fríos del universo conocido.
Los qubits, que son las unidades básicas de información en una computadora cuántica, son increíblemente sensibles: al calor, vibración, partículas perdidas o señales electromagnéticas. Incluso la menor perturbación puede causar errores o eliminar la información por completo, dice Frank, señalando a nuestro alrededor como si pudiera ver las olas y las partículas volando alrededor de la habitación.
Sin embargo, a temperaturas ultra frías, los materiales superconductores pierden toda la resistencia eléctrica, lo que permite que los qubits mantengan sus delicadas propiedades cuánticas. Pero ultra no es suficiente: los qubits también necesitan un aislamiento casi perfecto de otras partículas en el aire. Es por eso que los criostats se colocan en una gruesa cámara de vacío de metal, lo que ayuda a proteger los qubits de la interferencia.
Cada máquina es compatible con un hardware industrial serio. Uno de los equipos más grandes del laboratorio es el sistema criogénico. Compuesto por una red de compresores, tanques, bombas y tuberías, su trabajo es transferir helio líquido para superar el criostato. El compresor de helio produce el sonido rítmico distintivo de una computadora cuántica: el criostato en sí es completamente silencioso.
Luego están los servidores, colocados junto a cada criostato. Proporcionan la infraestructura precisa de control y soporte que permite que los delicados sistemas cuánticos funcionen de manera efectiva. También producen los pulsos de microondas específicos necesarios para mantener los qubits estables.
Sí, incluso las computadoras cuánticas del futuro necesitarán computadoras clásicas para funcionar, dice Frank.
Me sorprendió la extraordinaria cantidad de infraestructura necesaria para alimentar un chip cuántico apenas más grande que mi uña. Pero toda esa tecnología es esencial: protege los qubits frágiles y al mismo tiempo permite su manipulación.
«Debe aislar los qubits del medio ambiente, pero aún así controlarlos», dice Frank. «Esa es la paradoja de ingeniería de la computación cuántica».
Aprovechando el mundo subatómico de la mecánica cuántica, con fenómenos como superposición y enredar: realizar cálculos útiles es uno de los desafíos más difíciles de la ciencia moderna. Son investigadores desconcertados durante décadas. Pero ahora, después de años de progreso estable, estamos más cerca que nunca para potencialmente aplicaciones que cambian el mundo, y los pagos podrían ser enormes.
Hacia la ventaja cuántica
Se espera que las computadoras cuánticas del futuro resuelvan problemas que están mucho más allá del alcance de las supercomputadoras más poderosas de hoy, un punto conocido como «ventaja cuántica». Estas máquinas podrían simular moléculas complejas para el descubrimiento de fármacos, diseñar nuevos materiales a partir del nivel atómico y revolucionar la logística y las finanzas al agrietarse los problemas de optimización masivas. Ellos también podrían Romper todo el cifrado de Internet Sobre lo que se conoce como Q-Day – Entonces también hay riesgos.
Sin embargo, la mayoría de los expertos están de acuerdo en que necesitaremos un sistema de 1 millón de quits y más allá para hacer ese tipo de cálculos, y eso sigue siendo muy lejos.
Actualmente estamos en lo que se conoce como la ruidosa era de cuántica de escala intermedia (NISQ), donde tenemos pequeñas computadoras cuánticas que pueden ejecutar experimentos reales pero que aún son demasiado «ruidosos» y propensos a hacer algo realmente innovador.
Los procesadores cuánticos de IQM actualmente varían de seis a 50 qubits. El próximo año, está listo para lanzar un sistema más grande de 54 a 150 quits llamado Radiance, que dice que «allanará el camino» en la ventaja cuántica: cuando una computadora cuántica puede resolver un problema que no puede una computadora clásica). La compañía espera producir un sistema de 1 millón de quits para 2033.
Con sede en Helsinki, IQM ha construido un negocio basado en ayudar a los investigadores a capacitar y navegar en sistemas más pequeños antes de que los más grandes estén disponibles comercialmente. Usando estas máquinas, los científicos ya pueden explorar algoritmos cuánticos, desarrollar hardware y soluciones prototipo para problemas específicos como el modelado climático o el descubrimiento de fármacos.
Fundada en 2018, IQM ha recaudado $ 210 millones hasta la fecha, lo que lo convierte en la segunda empresa de computación cuántica mejor financiada por Europa. Según Bloomberg, la startup también está en conversaciones para recaudar más de $ 200mn en Fresh Capital, lo que generaría su total en más de $ 400mn. En junio, el cofundador y CEO de la compañía, Jan Goetz, compartirá su visión del futuro cuántico de Europa en Conferencia TNW.
Ubicado en Finlandia Ecosistema de inicio cuántico prósperoIQM ha construido más de 30 computadoras cuánticas de pila completa hasta la fecha en sus instalaciones en Espoo, al oeste de la Capital, Helsinki. Este sitio también alberga la única fábrica de chips cuánticos privados de Europa.
Inés de Vega, vicepresidente de innovación de IQM, le dice a TNW que sus procesadores cuánticos tienen «Similar, si no mejor, un rendimiento en términos de fidelidades ”que IBM, a menudo considerado el líder mundial en tecnología cuántica. La fidelidad se refiere a la precisión con la que una computadora cuántica puede realizar operaciones en qubits sin introducir errores, una métrica crítica para construir sistemas cuánticos confiables y escalables.
Si bien IQM es una de las nuevas empresas cuánticas más prominentes de Europa, está lejos de ser solo. Actualmente hay 122 empresas de computación cuántica en el continente, con un valor combinado de casi $ 13 mil millones, según datos del país.
Quantinuum con sede en el Reino Unido es el mejor financiado, haber recaudado $ 647 millones en un Valoración de $ 5 mil millones. En lugar de usar circuitos superconductores súper enfriados, Cuantinuo Desarrolla computadoras cuánticas de iones atrapados, que utilizan átomos cargados eléctricamente controlados por láseres para los qubits. Otros grandes tiros europeos incluyen la startup francesa Pasqal y los circuitos cuánticos Oxford del Reino Unido.
En los Estados Unidos, los gigantes tecnológicos como IBM, Google, Amazon, Microsoft e Intel, además de nuevas empresas bien financiadas como Psiquantum, están corriendo para ampliar sus propias computadoras cuánticas y reducir las tasas de error.
A nivel mundial, más de 30 gobiernos han prometido más de $ 40 mil millones en fondos públicos para tecnologías cuánticas, que se implementarán durante la próxima década.
Tanto los sectores privados como el público están persiguiendo el Santo Grial: una computadora cuántica tolerante a fallas, una poderosa y estable lo suficientemente estable como para ejecutar algoritmos complejos con errores mínimos. IQM tiene como objetivo llegar allí para 2030, de acuerdo con su hoja de ruta disponible públicamente.
La estimación de IQM está en el lado optimista. En febrero, el CEO de Google, Sundar Pichai, dijo que cree que las computadoras cuánticas «prácticamente útiles» están a cinco a 10 años de distancia. Un mes antes, Jensen Huang de Nvidia sugirió que todavía estamos al menos 15 años, un comentario que envió acciones cuánticas.
La verdad es que nadie sabe exactamente cuándo llegaremos allí. Pero una cosa está clara: llegar a la línea de meta cuántica exigirá años de experimentación, iteración y avances de ingeniería. Ese trabajo ya está en marcha en laboratorios como IQM’s, donde se están empujando los límites de la física, un qubit a la vez.
En Conferencia TNW El 19 de junio, el CEO y cofundador de IQM, Jan Goetz, se unirá a Elvira Shishenina, directora senior de Quantinuum, y Tom Henriksson, socio general de OpenOcean, para Discusión en panel titulado «Race cuántica: ¿puede Europa asegurar el liderazgo en cuántica?» Las entradas para el evento son Ahora en venta. Use el código TNWXMedia2025 en la salida para obtener un 30% de descuento en el precio.
