Este es un tema en el que uno debe ser un poco reservado. La promesa de la computación cuántica es real, pero los obstáculos tecnológicos son enormes. Parece que no hay un campeón claro u obvio en la carrera para lograr un cálculo cuántico tolerante a fallas. Los experimentos de prueba de concepto se han llevado a cabo ahora en muchos laboratorios, donde los qubits individuales se han aislado y explorado y los qubits acoplados funcionan como una puerta de lógica cuántica. El número récord de qubits interactuantes ahora es de alrededor de 20, pero no ha crecido significativamente en algunos años.
El campo tiene una historia de exceso de expectativas, que podría haber surgido por falta de aprecio por todos los desafíos tecnológicos que enfrenta cualquier propuesta. Por ejemplo, en 2001, la hoja de ruta establecida por el centro de excelencia australiano para la computación cuántica fue un programa de 10 años para lograr una puerta CNOT de 2 qubits utilizando átomos de fósforo individuales incrustados en Si isotópicamente puro. Este objetivo no se alcanzó en ese período de tiempo, pero desde entonces se ha logrado. Sin embargo, el método utilizado no era determinista ni escalable. Los desafíos tecnológicos siguen siendo enormes. Las perspectivas para este diseño se discuten en esta revisión de Nature (las computadoras cuánticas de silicio toman forma en Australia).
La computación cuántica óptica se ha integrado en un chip de silicio, donde los métodos de fabricación permiten puertas de múltiples qubits. Sin embargo, el problema con la computación cuántica óptica radica en los recursos necesarios: fuentes de fotones individuales y detectores eficientes. En particular, el requisito de que las fuentes de fotones individuales sean activables y bajo demanda presenta un gran desafío. De lo contrario, el cálculo cuántico óptico es uno de los casos raros que pueden funcionar a temperatura ambiente.
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El cálculo cuántico de trampa de iones es uno de los primeros logros y ha acumulado una cantidad de hitos impresionantes que incluyen la operación de múltiples qubits para implementar simulaciones cuánticas rudimentarias. El desafío con esta realización es la extrema complejidad en lograr una arquitectura escalable. Sin embargo, hay diseños por ahí y la perspectiva de alcanzar tamaños de qubit modestos dice que menos de 100 son reales. El estado del arte y las perspectivas para la computación cuántica de trampa de iones se describen en un artículo presentado recientemente por el grupo Blatt en Austria ([1705.02771] Evaluación del progreso de los procesadores de iones atrapados hacia la computación cuántica tolerante a fallas).
La perspectiva de construir una computadora cuántica escalable hace que compañías como Google (qubits superconductores), Microsoft (qubits topológicos), IBM e Intel respalden varias tecnologías. Sin embargo, en esta etapa no hay un ganador claro en la carrera para lograr una arquitectura computacional cuántica escalable. Sin embargo, parece que estamos entrando en una era que está pasando más allá de la simple prueba de principio en una de las empresas nuevas y la demostración de hitos tecnológicos. Los próximos 10 años pueden ser un momento interesante para el campo de la computación cuántica.
Este artículo publicado recientemente en Nature ofrece una breve descripción de las compañías tecnológicas interesadas en la computación cuántica (computadoras cuánticas listas para saltar del laboratorio en 2017).
Un artículo reciente de Financial Times sobre la promesa de la computación cuántica se puede encontrar aquí (Suscríbase para leer).
Una revisión de la computación cuántica superconductora se publicó en Nature a principios de este año (Construyendo qubits lógicos en un sistema de computación cuántica superconductora).
Aquí puede encontrar una revisión de la naturaleza del interés de Microsoft en la computación cuántica topológica (Dentro de la búsqueda de Microsoft de una computadora cuántica topológica).
Como puede ver en estos artículos, el interés es alto y la posibilidad de un avance significativo es tentadora. Estamos entrando en el período en el que los dispositivos de mediana escala se están desarrollando y probando, pero todavía están muy lejos de ser totalmente escalables. Por lo tanto, espere ver que se logren nuevos hitos con mayor rapidez, pero tenga en cuenta que esto todavía está muy lejos del objetivo final.
