Ocelot, el nuevo chip de computación cuántica de AWS

Ocelot es el nombre del último desarrollo de Amazon Web Services (AWS). Se trata un prototipo de chip que pone a prueba una arquitectura de corrección cuántica de errores.

Uno de los grandes retos a los que se enfrenta la industria a la hora de construir ordenadores cuánticos es su alta sensibilidad a los cambios del entorno, incluyendo vibraciones, calor o interferencias electromagnéticas que provocan fallos de cálculo.

Para ponerle solución, AWS ha desarrollado Ocelot desde cero con la corrección de errores incorporada.

Para suprimir ciertas formas de error y limitar la cantidad de recursos necesarios para su corrección, AWS usa el qubit gato, que ha sido bautizado así en honor al famoso experimento de Schrödinger, y lo combina con componentes adicionales de corrección de errores cuánticos.

Se calcula que Ocelot es capaz de reducir los costes de implementación para dicha corrección en un 90 %.

La propuesta de AWS dispone de un par de microchips de silicio, en cuya superficie hay materiales superconductores. Sus circuitos tienen 5 qubits de datos, 4 qubits para la detección de errores en los qubits gato y 5 circuitos tampón.

El chip ha sido desarrollado por el equipo del Centro de Computación Cuántica de AWS y la compañía norteamericana se compromete a seguir invirtiendo para optimizar su enfoque. Los investigadores han publicado un artículo en Nature.

Se espera que el planteamiento aplicado a Ocelot permita construir ordenadores cuánticos más pequeños y fiables a menor coste.

Esto debería derivar en aplicaciones como la producción de nuevos materiales, el descubrimiento de fármacos, unas precisas predicciones sobre el riesgo y otros problemas fuera del alcance de las máquinas actuales.

“Con los recientes avances en la investigación cuántica, ya no se trata de ‘y si’, sino ‘cuando sean prácticos’, los ordenadores cuánticos tolerantes a fallos estarán disponibles para aplicaciones del mundo real”, comenta Oskar Painter, director de Quantum Hardware de AWS.

“Ocelot es un paso importante en ese viaje”, señala. “En el futuro, los chips cuánticos construidos de acuerdo con la arquitectura Ocelot podrían costar tan poco como una quinta parte de los enfoques actuales, debido a la cantidad drásticamente reducida de recursos necesarios para la corrección de errores”.

“Concretamente”, señala, “creemos que esto acelerará nuestra línea de tiempo a un ordenador cuántico práctico hasta por cinco años”.

Painter explica que “observamos cómo abordaban otros la corrección cuántica de errores y decidimos tomar un camino diferente”.

“No tomamos una arquitectura ya existente e intentamos incorporarle después la corrección de errores”, detalla. “Elegimos nuestro qubit y nuestra arquitectura con la corrección cuántica de errores como requisito principal”.

“Creemos que, si vamos a fabricar ordenadores cuánticos prácticos, la corrección cuántica de errores debe ser lo primero”, insiste.

Este experto estima que la ampliación de Ocelot a un “ordenador cuántico completo capaz de tener un impacto social transformador requeriría tan sólo una décima parte de los recursos asociados a los enfoques estándar de corrección de errores cuánticos”.