Japón avanza en el desarrollo de computadoras cuánticas con Shunkai, apuntando a 10.000 cúbits físicos para 2031

Japón ha puesto en funcionamiento Shunkai, un ordenador cuántico de átomos neutros que comienza con unos 50 cúbits y pretende alcanzar 500 durante su desarrollo. La meta es llegar a 10.000 cúbits físicos con detección y corrección de errores para 2031, creando una plataforma capaz de ejecutar cálculos cuánticos útiles. Shunkai comienza con 50 cúbits, pero esa cifra no representa el destino final del proyecto. Un cúbit es la unidad básica de información cuántica; en este caso, cada uno corresponde a un átomo neutro ultrafrío atrapado mediante haces láser conocidos como pinzas ópticas. Aunque los átomos deben enfriarse, el sistema que los controla funciona a temperatura ambiente y no necesita un gran refrigerador criogénico. Esa característica facilita una arquitectura diferente de la utilizada por muchos ordenadores cuánticos superconductores. En su primera etapa, Shunkai funciona con aproximadamente 50 cúbits. Integra procesador cuántico, sistemas de control, medición y software para recibir instrucciones y devolver resultados. También permite estudiar cómo mover los átomos durante los cálculos y cómo mantener operaciones cuánticas estables. La siguiente meta es ampliar el sistema hasta unos 500 cúbits. Esto no significa simplemente multiplicar por diez el número de átomos. Al aumentar la escala aparecen problemas de control, estabilidad, fidelidad de las operaciones y errores cuánticos. Por eso, esta fase servirá también para desarrollar métodos que permitan detectar y corregir esos errores y para abrir parcialmente el sistema a investigadores externos. Los 10.000 cúbits son el verdadero objetivo tecnológico del proyecto. El objetivo decisivo está mucho más adelante: para marzo de 2031, el proyecto dirigido por Kenji Ohmori pretende construir un sistema de 10.000 cúbits físicos, capaz de detectar y corregir errores cuánticos y disponible para usuarios externos. Los cúbits lógicos, en cambio, utilizan varios cúbits físicos junto con técnicas de corrección de errores para proteger la información cuántica. El verdadero avance será conseguir cálculos suficientemente largos y precisos para que los errores no destruyan el resultado. La hoja de ruta japonesa establece que para 2028 se pretende demostrar la eficacia de la corrección de errores y permitir que usuarios del propio proyecto ejecuten circuitos cuánticos. Para 2030, el objetivo es implementar un conjunto universal de operaciones con cúbits lógicos y permitir que usuarios externos ejecuten circuitos lógicos. Si el equipo consigue esos objetivos, los 10.000 cúbits representarían algo más importante que una cifra espectacular: demostrarían que una arquitectura de átomos neutros puede escalar, mantenerse estable y realizar computación tolerante a fallos. Además, el proyecto contempla integrar Shunkai con infraestructura de supercomputación, de modo que los recursos cuánticos y clásicos puedan trabajar juntos. Por tanto, la cadena es sencilla: 50 cúbits permiten construir y probar la plataforma; 500 permiten escalarla y desarrollar aplicaciones y corrección de errores; 10.000, si se alcanzan con suficiente calidad, podrían demostrar una computadora cuántica tolerante a fallos capaz de abordar problemas científicos e industriales mucho más exigentes.