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La informática clásica se basa en la lógica binaria. La mínima unidad de información es el bit, que puede ser un 0 o un 1. La computación cuántica utiliza los estados del átomo para hacer funcionar los ordenadores. En informática cuántica el cúbit, que sustituye al bit, puede ser al mismo tiempo 0 y 1, debido a las leyes de la mecánica cuántica aplicada a los átomos. Es lo que se llama superposición.

A efectos prácticos, el nuevo chip permite acelerar el desarrollo de sistemas de computación cuántica, acercándolos a la realidad de poder ofrecer sistemas con más qubits para mejorar el rendimiento, en tamaños inferiores y más eficientes y que puedan operar a temperaturas menos críticas.

El futuro de Intel pasa por reducir el tamaño de sus chipsets. Así ha sido hasta la fecha siguiendo, aproximadamente, la Ley de Moore. Ahora, durante la celebración del International Electron Devices Meeting (IEDM), evento donde precisamente se acuñó esta mítica norma, se ha revelado el camino que técnicamente seguirá Intel durante los próximos 10 años. Un avance que pasa por los actuales 7 nanómetros, continúa con los 5 nanómetros, mejorará a los 3 nm, 2nm y llegará hasta los 1,4 nanómetros en 2029.

Cada uno de los cuatro canales del chip puede llegar a manejar hasta 32 qubits, aprovechando la multiplexación de frecuencia, una técnica que se basa en dividir el ancho de banda total encargada de transportar la señal. Con ello, el chip 'Horse Ridge' puede controlar un total de 128 qubits, una cifra más del doble que los anteriores 49 qubits manejados por el chip Tanble lake de Intel que data del año 2018.

Estos qubits de spin superconductores pueden llegar a operar a velocidades de entre 13 y 20 GHz, muy por encima de los 6 o 7 GHz manejados por los qubits denominados transmons. Del mismo modo, el chip Horse Ridge avanza en la línea de requerir temperaturas de trabajo menos extremas.

La compañía sigue explorando en los qubits de spin de silicio, que tienen el potencial de poder operar a temperaturas tan altas como 1 kelvin (-272,15 grados Celsius), todo un hándicap para los sistemas de computación cuántica

Intel explica que identificaron un cuello de botella en el diseño de procesadores para sistemas cuánticos: la interconexión y el control electrónico. Con 'Horse Ridge,' Intel sustituye las miles de conexiones que suelen utilizarse para conectar qubits por un SoC que simplifica el proceso y facilita su escalabilidad.

'Horse Ridge' actúa como un procesador de radiofrecuencia que controla los qubits en un refrigerador a una temperatura de 4 Kelvin, de ahí que sea un chipset criogénico. Parece una temperatura muy baja, pero los ordenadores cuánticos suelen trabajar en temperaturas del rango de los miliKelvin, solo una fracción de grado por encima del cero absoluto. Según Intel, con 'Horse Ridge' se reduce la necesidad de refrigerar hasta esos extremos.

El problema de los ordenadores cuánticos es que los cúbits pierden su estado de superposición muy rápidamente, en menos de 100 milisegundos, así que se necesita una circuitería muy complicada, que además exige un complejo sistema de refrigeración para mantener estables los cúbits durante los procesos de cálculo. Por eso el IBM Q System One, el primer ordenador cuántico comercial de la historia, mide 3 metros de alto por 3 metros de ancho.

En colaboración con QuTech, ha presentado un chip que reduce el tamaño de los ordenadores (cuánticos), al mismo tiempo que mejora su escalabilidad. Es decir, aumenta su rendimiento.

Los ordenadores cuánticos comerciales actuales son grandes y no manejan muchos cúbits de forma simultánea, así que aún no pueden usarse en la resolución de muchos problemas prácticos del mundo real. Con el SoC llamado Horse Ridge que Intel ha presentado, se pueden controlar hasta 128 cúbits, reduciendo enormemente la circuitería necesaria para mantener estables estos cúbits. En otras palabras, con Horse Ridge se pueden construir ordenadores cuánticos más pequeños, y mucho más potentes.

Aún queda mucho para que podamos usar los ordenadores cuánticos a nivel doméstico, o en el trabajo. Pero el anuncio de Intel de hoy es un avance muy importante en esta dirección.

Referencias:

https://qutech.nl/

https://computerhoy.com/noticias/tecnologia/intel-horse-ridge-ordenadores-cuanticos-584039?utm_content=bufferb26c7&utm_medium=Social&utm_source=Facebook&utm_campaign=CH&fbclid=IwAR0negcuobjXJDZxsF7sGTg20cQT7XQGnRowiEUFmeDZlE9s8ZMJB_xXFZk

https://www.xataka.com/componentes/horse-ridge-chipset-criogenico-que-intel-intentara-acelerar-llegada-ordenadores-cuanticos

https://www.computerworld.es/tecnologia/intel-avanza-en-la-computacion-cuantica-con-su-chip-horse-ridge