El laboratorio nacional reveló los resultados del proyecto que buscó corregir errores en los sistemas de computación cuántica que limitan el aprovechamiento de su potencial. De la mano de la empresa privada Harmoniqs, Fermilab fusionó los softwares QICK y Piccolo.jl para reforzar la autocorrección en tiempo récord.
El problema de las computadoras cuánticas
Enfocadas en triunfar en la carrera tecnológica con China para asegurar la primacía de EE. UU. en la nueva era digital, las autoridades dedican esfuerzo e inversiones a catapultar proyectos orientados a explotar el potencial nacional en materia de inteligencia artificial, energía renovable y nuclear, y computación cuántica.
En esta línea, el Departamento de Energía (DOE), responsable del Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi, apostó por una iniciativa que busca conquistar avances de última generación para el diseño de computadoras cuánticas capaces de resolver cálculos matemáticos, descifrar códigos de encriptación y combinar variables algorítmicas para el perfeccionamiento de la IA, entre otras funciones imprescindibles.
Basada en cúbits, esta tecnología cuenta con la capacidad para procesar información compleja en pocos minutos. Sin embargo, su potencial también representa una enorme sensibilidad a los cambios mínimos dentro de su sistema (tales como la conexión al WiFi), que podrían frustrar en segundos el trabajo de la máquina.
Para prevenir estos errores en el procesamiento y daños a la infraestructura, resulta fundamental la presencia de expertos que verifiquen constantemente el flujo de información y monitoreen el rendimiento del hardware.
«Para alcanzar un futuro prometedor, los investigadores deben desarrollar la capacidad de controlar con precisión muchos cúbits interconectados para maximizar su rendimiento», explicaron los especialistas. Bajo esta premisa, nació la colaboración con Harmoniqs.
La propuesta de Fermilab y Harmoniqs
Creadora de Piccolo.jl, «un paquete de software para el control y la calibración cuántica», la firma accedió a trabajar con el plantel de Fermilab para lograr la fusión con el software QICK, un sistema que «controla cúbits y mide y lee sus estados cuánticos».
Según explicaron, la integración de ambos permitirá dar el salto hacia una máquina capaz de autorregularse prescindiendo de la intervención humana. Ya que, mientras QICK servirá de panel de control para manejar los cúbits, Piccolo monitoreará las fallas en el proceso para consolidar un piloto automático inteligente.
«QICK proporciona a sus usuarios el hardware para generar pulsos (…) Piccolo.jl les brinda las herramientas para diseñar esos pulsos con una precisión que tiene en cuenta el hardware», detalló Jack Champagne, director de tecnología de Harmoniqs.
De esta manera, los ingenieros destacaron la importancia de la colaboración para simplificar «el desarrollo y la implementación de estrategias precisas de control cuántico», en un avance sin precedentes en la historia de estos equipos.
Asimismo, el carácter de código abierto de ambos recursos facilita su empleo en manos de instituciones educativas, startups y empresas que están experimentando con sus propios computadores, a un costo asequible.
Hacia la soberanía tecnológica
Por su parte, la Casa Blanca también valoró el hito, considerando que permitirá a sus expertos contar con una arquitectura eficiente para hacer cálculos químicos, diseñar superconductores para la industria aeroespacial y de transporte y crear combinaciones algorítmicas que permitan resolver la problemática de la distribución de energía que trae aparejada la expansión de los centros de datos.
Todas estas aristas configuran la agenda de soberanía tecnológica que orienta las acciones del DOE, bajo los lineamientos del Pax Silica. En este marco, existen proyectos similares, como Q-NEXT, el centro de investigaciones cuánticas del Laboratorio Nacional Argonne.
El principal objetivo de esta institución es conectar sistemas cuánticos, convirtiéndose en enlace entre información proveniente de otros centros públicos y privados para crear memorias cuánticas y facilitar el intercambio entre las big tech.