Helios: el nuevo gigante de la computación cuántica que redefine los límites tecnológicos

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El anuncio reciente de Quantinuum sobre su nuevo sistema cuántico, Helios, marca un hito importante en el desarrollo de tecnologías de computación cuántica. Con una arquitectura que incluye 98 qubits físicos basados en iones de bario y una serie de innovaciones en corrección de errores, este sistema no solo supera a todos los anteriores en rendimiento, sino que también aporta nuevas herramientas para la investigación en física de materiales.Un nuevo enfoque con iones atrapados en forma de trampa en «Y»El procesador cuántico de Helios utiliza iones de bario dispuestos en una configuración especial conocida como trampa de iones en forma de intersección. Esta estructura recuerda a una rotonda con dos salidas paralelas, que permite redirigir eficientemente los qubits para su manipulación y emparejamiento. Este tipo de diseño ofrece una mayor capacidad para detectar y corregir errores de forma autónoma, lo que mejora la estabilidad del sistema durante los cálculos.De qubits físicos a lógicos: reduciendo el margen de errorEn computación cuántica, los qubits físicos tienden a ser frágiles y propensos a errores, por lo que los científicos han creado el concepto de qubits lógicos, formados por grupos de qubits físicos que trabajan en conjunto para preservar la información incluso cuando se produce un fallo. Hasta ahora, se asumía que se necesitaban 10 qubits físicos para formar uno lógico, pero Helios ha logrado un récord al conseguir esta transición con una relación de 2:1. De sus 98 qubits, el sistema puede generar 48 qubits lógicos completamente funcionales.Este avance no es solo un logro técnico, sino un paso fundamental hacia la construcción de sistemas cuánticos con tolerancia a fallos, capaces de operar durante tiempos prolongados sin errores acumulativos que comprometan la calidad de los resultados.Un motor de control en tiempo realLa base de Helios no es solamente cuántica: su motor de control clásico es una pieza clave. Este componente actúa como el cerebro del sistema, capaz de detectar errores a medida que ocurren y corregirlos en tiempo real, evitando que los qubits pierdan su estado cuántico (un fenómeno conocido como decoherencia). Esta capacidad de reacción rápida convierte a Helios en una máquina que no solo ejecuta operaciones, sino que también es capaz de adaptarse sobre la marcha.Este control en tiempo real se complementa con el uso de GPUs de Nvidia, que ayudan a decodificar la información de error y a aplicar correcciones inmediatas, algo imprescindible para lograr estabilidad a gran escala.Una nueva forma de programar: nace GuppyPara acompañar a este sistema tan especializado, los científicos también han desarrollado un nuevo lenguaje de programación llamado Guppy, basado en Python. Guppy está diseñado con la mirada puesta en el futuro, pensado para facilitar la programación en entornos cuánticos con tolerancia a errores. Este lenguaje permite a los desarrolladores crear algoritmos complejos de forma más intuitiva y eficaz, integrándose con el control en tiempo real del sistema.Superando benchmarks: fidelidad sin precedentesEn pruebas de rendimiento, Helios ha establecido nuevos estándares. Ha alcanzado una fidelidad del 99,921% en pares de qubits y un 99,9975% en puertas cuánticas individuales. Estas cifras indican un nivel de precisión extremadamente alto, superior a cualquier otro sistema cuántico disponible públicamente. En el test de «random circuit sampling» (una especie de maratón para probar la eficiencia de un sistema cuántico), Helios superó el rendimiento anterior registrado por Google y su procesador Willow en 2024.La clave está en la calidad, no en la cantidad: aunque existen computadoras cuánticas con más qubits, el verdadero reto está en mantenerlos estables y sincronizados, algo que Helios parece manejar con soltura.Nuevos descubrimientos en superconductividadEl potencial de Helios no se limita a demostrar su poder de procesamiento. En uno de sus primeros experimentos, los investigadores lo utilizaron para simular el comportamiento electrónico de un metal superconductor a alta temperatura. El material estudiado, conocido como La3Ni2O, puede alcanzar la superconductividad a temperatura ambiente por instantes cuando es iluminado con luz.El sistema cuántico permitió observar cómo los electrones se emparejan mediante entrelazamiento cuántico, compartiendo identidad en el estado superconductor, algo imposible de detectar en laboratorios convencionales. Este hallazgo, detallado en una publicación en arXiv, podría ofrecer pistas esenciales para diseñar materiales superconductores más eficientes y sostenibles en el futuro.Escalabilidad: el próximo gran pasoUno de los mayores desafíos en la computación cuántica ha sido escalar los sistemas sin perder fidelidad. Con Helios, los científicos aseguran haber sentado las bases para una arquitectura escalable, donde múltiples trampas de iones como la usada en este modelo puedan trabajar juntas de forma coordinada. Es como imaginar una red de cruces de tráfico donde los qubits pueden ser redirigidos eficientemente sin caos, permitiendo construir máquinas con millones de qubits operativos.Este diseño modular podría facilitar la aparición de computadoras cuánticas realmente útiles a nivel industrial y científico, capaces de resolver problemas imposibles para los superordenadores actuales.El comienzo de una nueva era tecnológicaHelios representa un punto de inflexión en el desarrollo de la computación cuántica. No solo por su capacidad de procesamiento o por sus logros en corrección de errores, sino porque ofrece una plataforma sólida y replicable sobre la cual se pueden construir las próximas generaciones de sistemas cuánticos.Mientras otras iniciativas siguen enfrentando problemas de escalabilidad o estabilidad, Helios demuestra que con un enfoque multidisciplinario es posible superar las limitaciones tradicionales. Y aunque aún falta camino por recorrer antes de ver estas máquinas en aplicaciones cotidianas, el trabajo de Quantinuum ofrece una ventana clara hacia ese futuro.La noticia Helios: el nuevo gigante de la computación cuántica que redefine los límites tecnológicos fue publicada originalmente en Wwwhatsnew.com por Natalia Polo.