Microsoft presenta el Majorana 1, su primer chip cuántico

Microsoft ha presentado el Majorana 1, su primer chip cuántico del mundo. Basado en una arquitectura de núcleo topológico, este procesador representa un paso significativo hacia la construcción de ordenadores cuánticos capaces de resolver problemas complejos. El Majorana 1 se ha creado bajo un nuevo proceso que intenta abordar las limitaciones de escalabilidad y corrección de errores.

A unos meses de anunciar un ordenador cuántico de uso comercial, Microsoft reveló el segundo paso de su estrategia para construir supercomputadoras capaces de resolver problemas complejos en menor tiempo. Según se menciona en la revista Nature, el Majorana 1 está impulsado por el primer topoconductor del mundo, un material innovador que permite la creación de cúbits más confiables y escalables, las unidades fundamentales de la computación cuántica.

El topoconductor, o superconductor topológico, es una nueva clase de material capaz de crear un estado topológico de la materia. A diferencia de los estados convencionales (sólido, líquido, gas), este estado permite la producción de cúbits estables que son rápidos, compactos y controlables digitalmente.

El topoconductor está construido con una pila de materiales única compuesta de arseniuro de indio y aluminio, fabricados átomo por átomo. Esta ingeniería de precisión permite la creación de partículas de Majorana, un material conocido por su estabilidad que reduce la necesidad de una corrección de errores extensa, una limitación que encontramos en los cúbits tradicionales.

La arquitectura de núcleo topológico representa un cambio respecto a los diseños convencionales de computadoras cuánticas. Al utilizar topoconductores, Microsoft ha desarrollado un cúbit que ofrece una mayor estabilidad, escalabilidad y control. La tecnológica adelanta que esta arquitectura permitiría integrar un millón de cúbits en un solo chip, lo suficientemente compacto como para caber en la palma de la mano.

El Majorana 1 es el proyecto de investigación más viejo de Microsoft

De acuerdo con una publicación en su blog, Microsoft menciona que el desarrollo del chip Majorana 1 requirió que se replantearan la arquitectura de la computación cuántica desde cero. «Retrocedimos y dijimos: ‘Inventemos el transistor para la era cuántica'», dijo Chetan Nayak, miembro técnico de Microsoft. Esta visión condujo a la creación de un cúbit topológico que integra resistencia a errores a nivel de hardware, mejorando la estabilidad y confiabilidad.

Otro avance considerable del chip es su mecanismo de control digital, que reemplaza el control analógico fino requerido por los cúbits convencionales. Según Microsoft, este cambio simplifica las operaciones cuánticas y permite una escalabilidad más eficiente. Los cúbits en Majorana 1 se manipulan mediante pulsos de voltaje, similar a encender o apagar un interruptor de luz, en lugar de ajustar manualmente diales para cada cúbits.

El gigante de Redmond menciona que su chip abre un nuevo camino para la computación cuántica. Microsoft tiene el objetivo de lograr el millón de cúbits, una cifra indispensable para resolver problemas industriales complejos.

«Todo lo que hagamos en el espacio cuántico debe tener un camino hacia el millón de cúbits. Si no, nos vamos a topar con un muro antes de llegar a la escala en la que podamos resolver los problemas realmente importantes que nos motivan», declaró Nayak.

El Majorana 1 es el fruto de un desarrollo que comenzó hace casi dos décadas en Microsoft. Zulfi Alam, vicepresidente corporativo de tecnología cuántica en la empresa, menciona que se trata del programa de investigación de mayor trayectoria en Microsoft. «Después de 17 años, estamos mostrando resultados que no solo son increíbles, sino que son reales. Redefinirán fundamentalmente cómo se desarrolla la siguiente etapa del viaje cuántico».