Majorana 1: ¿qué es y como funciona el nuevo chip cuántico de Microsoft?
La compañía Microsoft presentó el "Majorana 1" su nuevo chip cuántico que ayudará a resolver problemas complejos en años, en logar de décadas
Microsoft presentó un “nuevo estado de la materia” con su chip cuántico Majorana 1.
/Microsoft
La empresa Microsoft hizo el lanzamiento de su nuevo chip cuántico llamado “Majorana 1", que tendrá la finalidad de “resolver problemas útiles”.
Este nuevo chip cuántico es impulsado por una arquitectura conocida como núcleo topológico, con la que espera, dice la compañía, conseguir ordenadores cuánticos comerciales capaces de resolver problemas complejos en años, en lugar de décadas.
Según los autores esta nueva arquitectura ofrece “un camino claro” para implementar un millón de cúbits en un solo chip que puede caber en la palma de la mano.
“Este es un paso necesario para que los ordenadores cuánticos ofrezcan soluciones que, de verdad, transformen nuestro mundo, como la descomposición de los microplásticos en subproductos inofensivos o la invención de materiales autorreparables para la construcción, la industria o la sanidad”
Satya Nadella, CEO de la firma, anunció que el logro fue posible tras el estudio de un “nuevo estado de la materia”, totalmente diferente al sólido, líquido y gaseoso. El estado de la materia al que se refería es la superconductividad topológica.
You might have missed it, but Microsoft announced a new quantum computing chip, the Majorana 1, in a major mic drop moment. A single chip with a million qubits could lead to computing breakthroughs in material science, medicine, and more.#UncannyValley: https://t.co/rGjWB95hDz pic.twitter.com/n2SSHU1LRO
— WIRED (@WIRED) February 28, 2025
Es un fenómeno recién explorado donde se unen las atractivas propiedades de la conducción eléctrica sin resistencia con los enigmáticos estados topológicos de la materia, conocidos por presentar resistencia a la deformación.
Con las condiciones adecuadas, materiales asociados a la computación (como el aluminio) pueden “entrar” en el estado de la superconductividad topológica y manifestar nuevos comportamientos con sus propios beneficios. Con un material topoconductor, la transferencia de partículas en una computadora cuántica no tiene obstáculos y, al mismo tiempo, las protege de alteraciones externas.
¿Qué es un estado de la materia?
Un estado de la materia es la forma o presentación que tiene un elemento en la vida diaria. Hay moléculas que circulan libres en el aire, otras están unidas y mantienen su forma como una roca, y también están las que se agrupan según la forma de un contenedor: son los tradicionales estados gaseoso, sólido y líquido, respectivamente.
¿Cómo crearon el Majorana 1?
El nuevo chip cuántico de Microsoft que aprovecha la superconductividad topológica promete un mejor procesamiento de información al mismo tiempo que se protege del “ruido” exterior, el principal enemigo de los qubits.
Un qubit (o cúbit) es la unidad fundamental de información en la computación cuántica, comparable al bit de las computadoras convencionales. Actualmente hay una competencia por ver qué compañía crea el chip con más qubits dentro, similar a la competencia por los microprocesadores con mayor velocidad.
¿Por qué se llama Majorana?
La firma asegura que creó Majorana 1 combinando arseniuro de indio, un semiconductor, con aluminio, un superconductor. Al enfriar los compuestos a temperaturas cercanas al cero absoluto y agregar campos magnéticos, se formaron nanocables superconductores topológicos. Su objetivo era alcanzar un estado cuántico propuesto desde 1937, llamado modos cero de Majorana (de ahí el nombre del chip), que se caracteriza por su robustez frente a perturbaciones externas.
“De la misma manera que la invención de los semiconductores hizo posible los ‘smartphones’, los ordenadores y, en definitiva, toda la electrónica que nos rodea hoy, los topoconductores y el nuevo tipo de chip ofrecen un camino para desarrollar sistemas cuánticos que pueden escalar a un millón de cúbits. Gracias a esto, serán capaces de abordar los problemas más complejos de nuestro mundo”
Amazon también presenta su chip cuántico “Ocelot”
Los ordenadores cuánticos son muy sensibles al ruido, cambios de temperatura, de luz, y esto puede perturbar el cálculo y dar lugar a resultados inexactos, un problema que se ve agravado cuanto más grande es la instalación. Ocelot, el nuevo chip presentado por Amazon Web Services, avanza en este reto.
El equipo del Centro de Computación Cuántica de Amazon Web Services (AWS), de California, señala que representa “un gran avance” en la búsqueda de la construcción de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos capaces de resolver problemas de relevancia comercial y científica que están fuera del alcance de los ordenadores convencionales.
Uno de los mayores retos de los ordenadores cuánticos es que son increíblemente sensibles a los cambios más pequeños o al “ruido” de su entorno.
Para abordar estos problemas, los investigadores desarrollaron Ocelot. El nuevo chip puede reducir los costes de implementación para la corrección cuántica de errores hasta en un 90%, en comparación con los enfoques actuales, según AWS.
Los investigadores utilizaron “un diseño novedoso” para su arquitectura, incorporando la corrección de errores desde cero y utilizando el “cúbit gato”.
Los cúbits gato, llamados así por el famoso experimento mental del gato de Schrödinger, suprimen intrínsecamente ciertas formas de error, reduciendo los recursos necesarios para la corrección cuántica de errores.
¿Qué es un chip cuántico?
Un chip cuántico es un dispositivo que usa qubits para realizar cálculos de manera mucho más rápida y eficiente que los chips tradicionales. Aunque la tecnología está todavía en una fase experimental y enfrenta varios desafíos, el desarrollo de chips cuánticos promete revolucionar muchos campos, desde la criptografía hasta la simulación de procesos químicos y físicos.