Ordenadores Cuánticos. Comercialización

D-Wave
D-Wave Systems es una empresa que fabrica ordenadores “cuánticos” con 128 cubits y recibe financiación de empresas como Google. Presume de ser la primera en fabricar un ordenador cuántico para uso comercial.

Geordie Rose, cofundador de D-Wave,
junto al D-Wave One

Esta presenta el D-Wave One como un sistema de cómputo de alto rendimiento diseñado para resolver los problemas industriales de las compañías más importantes, gobiernos y universidades. Su procesador de 128 qubit se encuentra dentro de un sistema de criogenia, que a su vez está dentro de una habitación de 10 metros cuadrados con blindaje.
Scott Aaronson (profesor del MIT) es el crítico oficial de los logros de este empresa. D-Wave Systems ha publicado artículos en revistas internacionales tan prestigiosas como Nature, pero no ha logrado demostrar que sus ordenadores cuánticos logren el entrelazamiento entre sus qubits, la demostración fehaciente de que un ordenador cuántico efectivamente lo es.
D-Wave One es el primer ordenador comercializado como cuántico de 128 qubits y que Geordie Rose (cofundador de D-Wave), afirma que es efectivamente un ordenador cuántico adiabático. Para Scott esto no está del todo claro.

Mohammad Amin (líder del artículo de D-Wave del año pasado en Nature que demostraba el efecto túnel en un algoritmo cuántico con 8 cubits), a preguntas de Scott, ha confesado que no tienen, por ahora, prueba experimental alguna, de que hubiera entrelazamiento entre estos qubits. 

Scott confiesa que muchos expertos pensaban que D-Wave afirmaba que, aunque su ordenador “cuántico” no presente entrelazamiento entre qubits durante el cómputo (la decoherencia cuántica provoca que sus qubits se desentrelacen antes del inicio del algoritmo), este podía resolver problemas exponencialmente más rápido que un ordenador clásico. Sin embargo, Scott ha descubierto que esto no es lo que afirma D-Wave. Ellos creen que su sistema sistema pierde la decoherencia de forma casi inmediata en una parte del proceso computacional, pero no en su totalidad (se producen algunos entrelazamientos durante las etapas intermedias del algoritmo). Sin embargo, algunos expertos son escépticos respecto a esto.

Mientras D-Wave no demuestre que existe entrelazamiento entre los qubits durante la ejecución de su algoritmo todos sus logros seguirán puestos en duda por los expertos. Nadie entiende por qué centra sus esfuerzos en incrementar el número de qubits en lugar de demostrar el entrelazamiento, aunque sea parcial, durante el cálculo. Scott recomienda a D-Wave que se centre en este asunto.

Algunos afirman que no importa si los sistemas de D-Wave funcionan de forma totalmente cuántica o no lo hacen, o si utilizan la coherencia cuántica o no, mientras resuelvan problemas prácticos de manera más rápida que un ordenador clásico. Universidades como la de Harvard que los utilizan para sus investigaciones, o empresas tan importantes como la aeronáutica Lockheed Martin, que le compró una unidad por 10 millones de dolares, parecen opinar de esta forma.

IBM
El gigante de la computación clásica, es una de las empresas más activas en la investigación y desarrollo de ordenadores cuánticos.
Esta ya anunció en 2012, que había conseguido crear un chip con tres qubits lo suficientemente estable como para permitir que la informática cuántica llegue a las oficinas y hogares en un plazo cercano a los 10 años. 

Este es lo suficientemente estable como para mantener su estado durante 10 microsegundos y realiza la operación lógica NOT con una tasa de éxito del 95%, según IBM. Si bien expresado así no parece gran cosa, lo cierto es que la estabilidad conseguida por IBM es muy superior a cualquier otro intento realizado con anterioridad, y permite utilizar esta tecnología en la construcción de un ordenador práctico. Para tener idea de lo que significan 3 qubits, basta con reproducir lo explicado por la empresa: con 250 qubits se pueden almacenar más bits de información de los que hay en todos los átomos del universo, y realizar operaciones lógicas con todos esos datos, en paralelo, de forma prácticamente instantánea.

El tiempo de estabilidad conseguido por IBM es lo suficientemente largo como para que los datos mantengan su integridad mecánico-cuántica durante el funcionamiento de un ordenador de este tipo. Un ordenador construido con estos chips sería una bestial máquina de factorizar números, que acabaría con los esquemas de seguridad utilizados en la actualidad. Cuando estén disponibles (IBM espera que en 10 o 12 años) habrá que desarrollar sistemas más complejos, que no se basen en la dificultad que presenta la factorización de números grandes, pero será un pequeño precio a pagar a cambio del poder de procesamiento que obtendremos de estas máquinas. Mientras tanto, en IBM están trabajando en el desarrollo de las interfaces necesarias para que estos ordenadores puedan conectarse a los equipos actuales, que harán las veces de “anfitrión” proporcionando una interfaz “amigable” que nos permitan interactuar con ellas.

Fuentes
El ordenador “cuántico” canadiense de 128 cubits de D-Wave Systems
D-Wave
D-Wave Systems 128 qubit processor - "Inside the chip"
D-Wave video library
IBM: La informática cuántica está cerca
IBM Research Announces New Advances in Quantum Computing