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zurich en experimentos publicados en nature fundada y dirigida por carlos abellán qcentroid plataforma cuántica as a service qaas con su sistema quantumops orientada a hacer accesible la computación cuántica a empresas sin necesidad de conocimientos especializados quantum mads consultoría y desarrollo de soluciones cuánticas aplicadas a la industria quantum spain bsc la infraestructura nacional de computación cuántica conectada a la red europea eurohpc que sitúa a españa entre los pocos países con acceso cuántico integrado en el sistema europeo vlc photonics con sede en valencia empresa de diseño de chips ópticos que opera de manera sencilla confiando en fundiciones externas para la fabricación de chips y pure play brinda soluciones de integración fotónica en el plano institucional y científico no puede dejar de mencionarse a josé ignacio latorre físico teórico divulgador y uno de los impulsores más visibles del ecosistema cuántico en españa e internacionalmente fue director científico del centre for quantum technologies de singapur y ha actuado como asesor en proyectos europeos su papel ha sido clave para que españa aparezca en el mapa internacional con identidad propia y el icfo institut de ciències fotòniques de barcelona sigue siendo uno de los centros de investigación cuántica más activos de europa fuente de varias de las empresas mencionadas aquí y hogar de grupos de investigación de primer nivel en fotónica cuántica comunicaciones y metrología no solo las empresas impulsan el avance el tejido académico e institucional es igualmente fundamental el centro de ciencias de benasque pedro pascual situado en el corazón del pirineo aragonés fue diseñado en cercana y modesta analogía con el famoso aspen center for physics de colorado montañas rocosas se ha consolidado como uno de los principales focos internacionales de formación y debate en física teórica y computación cuántica cada año acoge escuelas de primavera e invierno y talleres especializados como la spring school on near term quantum computing que reúnen a los mejores investigadores del mundo muchos de ellos españoles y fomentan colaboraciones que alimentan directamente el ecosistema nacional reflexión final la computación cuántica es global pero también es profundamente humana y en esa humanidad españa tiene más presencia de la que cualquiera imaginaría ingenieros en ibm científicos en google directoras ejecutivas premiadas internacionalmente investigadores con erc grants trabajando en londres y en san sebastián una asociación nacional recién nacida con 53 miembros y respaldo ministerial y un grupo de empresas propias que ya no solo investigan venden despliegan y exportan la revolución cuántica no tiene fronteras pero tampoco tiene por qué tenerlas para el talento español contacte con eadtrust si está analizando si su organización puede beneficiarse de la adopción de tecnologías cuánticas nuestros consultores ayudarán a identificar las modalidades más prometedoras para su caso de uso y 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y quantinuum perfeccionan los iones atrapados psiquantum construye chips fotónicos a escala de wafer y microsoft persigue los esquivos qubits topológicos lo que sigue es un mapa de ese territorio 1 qubits superconductores superconducting qubits circuitos basados en uniones josephson son hoy la tecnología más madura se basan en circuitos eléctricos que enfriados a temperaturas de milikelvin mediante criostatos exhiben comportamiento cuántico gracias a los pares de cooper y las uniones josephson ibm google rigetti y amazon con sus variantes de cat qubits llevan años acumulando experiencia en esta familia lo que se traduce en recuentos de qubits ya en los cientos y operaciones extremadamente rápidas del orden de nanosegundos el precio de esa velocidad es doble los tiempos de coherencia son muy cortos lo que obliga a corregir errores de forma intensiva y la refrigeración criogénica necesaria es costosa y difícil de escalar cualquier tecnología que opere a temperatura ambiente parte con ventaja logística frente a los superconductores aunque todavía ninguna les iguala en madurez global 2 iones atrapados trapped ions en lugar de fabricar circuitos artificiales este enfoque usa directamente la naturaleza átomos ionizados suspendidos en trampas electromagnéticas y manipulados con láseres ionq y quantinuum la joint venture de honeywell y cambridge quantum son los principales exponentes lo que destaca de esta tecnología es su precisión la fidelidad de las operaciones lógicas supera el 99 9 y los tiempos de coherencia son mucho más largos que los de los superconductores lo que la hace especialmente atractiva para la corrección de errores cuánticos además todos los qubits están interconectados entre sí de forma nativa all to all connectivity algo que otras arquitecturas solo consiguen mediante costosos swaps de puertas su limitación más evidente es la velocidad donde los superconductores operan en nanosegundos las puertas de iones pueden tardar microsegundos o incluso milisegundos escalar a centenares o miles de qubits también resulta complejo por la delicadeza del control láser requerido 3 qubits fotónicos photonic qubits en vez de usar partículas cargadas o circuitos criogénicos este enfoque codifica la información en fotones partículas de luz mediante enfoques de computación basada en medición measurement based quantum computing o en variables continuas psiquantum xanadu y la francesa quandela son empresas representativas la gran ventaja es inmediata los fotones no necesitan frío ni trampas así que estos sistemas operan a temperatura ambiente y se integran de forma natural con la infraestructura de fibra óptica existente lo que los hace muy prometedores para la computación cuántica distribuida y las redes cuánticas las velocidades de operación son también muy altas la contrapartida es que los fotones son difíciles de retener la pérdida de fotones en los circuitos es alta y muchas operaciones son probabilísticas lo que obliga a repetir los cálculos muchas veces la corrección de errores resulta más compleja que en iones o superconductores aunque la apuesta de psiquantum es que la fabricación en oblea de silicio a gran escala compensará estas ineficiencias con volumen 4 átomos neutros neutral atom qubits interacción rydberg similar en espíritu a los iones atrapados pero usando átomos neutros sin carga eléctrica atrapados en pinzas ópticas individuales o en retículas láser las interacciones entre qubits se activan excitando los átomos a estados de rydberg de altísima energía quera surgida del mit y harvard pasqal y atom computing son los nombres más conocidos el potencial de escalabilidad es notable se han demostrado ya arrays de miles de átomos y la capacidad de reconfigurar dinámicamente la posición de los qubits abre posibilidades únicas para la simulación cuántica analógica los tiempos de coherencia son razonables y no se requieren las complejas trampas electromagnéticas de los iones la fidelidad de las puertas lógicas todavía queda por debajo de lo que alcanzan los iones atrapados y el control óptico preciso es intrincado como plataforma de computación universal basada en puertas gate based está menos madura que los superconductores aunque avanza a gran velocidad 5 qubits de espín en silicio silicon spin qubits usan el espín de electrones o de núcleos atómicos confinados en puntos cuánticos quantum dots fabricados en silicio la apuesta de fondo es poderosa si los qubits se pueden fabricar con la misma tecnología cmos que se usa en los chips clásicos la ruta hacia millones de qubits podría ser mucho más directa que con cualquier otra tecnología intel quantum motion y spinq son representantes de este enfoque la integración potencial con la electrónica convencional es su principal baza junto con la posibilidad de operar a temperaturas algo más elevadas que los superconductores de nitrógeno líquido aunque todavía criogénicas el reto es que aún es una tecnología temprana el número de qubits demostrados con alta fidelidad es limitado el ruido nuclear del entorno del silicio afecta a la coherencia y el control preciso de espines individuales en chips densos presenta dificultades técnicas considerables 6 qubits topológicos topological qubits basados en fermiones de majorana es la apuesta más radical y la que genera más expectativas y controversia a partes iguales la idea es construir qubits que sean intrínsecamente resistentes a los errores no a través de corrección activa sino gracias a propiedades topológicas de ciertos materiales en concreto los denominados fermiones de majorana que emergen en nanowires semiconductores bajo condiciones específicas microsoft lidera este camino con su chip majorana 1 y el más reciente majorana 2 en el marco de su programa azure quantum si funcionan como se espera en teoría estos qubits requerirían órdenes de magnitud menos recursos de corrección de errores que cualquier otra tecnología lo que los convertiría en candidatos naturales para la computación tolerante a fallos a largo plazo el problema es que son extremadamente difíciles de fabricar y de verificar experimentalmente hubo incluso una retractación polémica de un artículo de nature en 2021 sobre su observación y la comunidad científica no ha alcanzado aún consenso sobre si los dispositivos actuales exhiben genuinamente las propiedades topológicas reclamadas en cualquier caso es una tecnología en estadios muy tempranos comparada con superconductores o iones 7 centros nv en diamante nitrogen vacancy centers nv centers los centros de vacancia de nitrógeno nv son defectos puntuales en la red cristalina del diamante una vacante atómica junto a un átomo de nitrógeno sustituyendo a un carbono el espín de los electrones asociados a este defecto puede usarse como qubit manipulado con microondas y leído ópticamente quantum brilliance es la empresa más activa en su comercialización también se investigan ampliamente en grupos académicos su característica más llamativa es que operan a temperatura ambiente lo que elimina la necesidad de criostatos además los qubits nv individuales tienen alta fidelidad y son versátiles sirven también como sensores cuánticos de campos magnéticos o como nodos de memoria en redes cuánticas la dificultad es escalar acoplar múltiples qubits nv entre sí de forma eficiente sigue siendo un problema abierto la lectura óptica es ineficiente muchos fotones se pierden y las velocidades de operación son lentas comparadas con fotónica o superconductores 8 recocido cuántico quantum annealing es el único enfoque de esta lista que ya está comercialmente desplegado a gran escala d wave systems su principal exponente ofrece sistemas con miles de qubits aunque de naturaleza diferente a los qubits lógicos universales desde hace más de una década en lugar de ejecutar circuitos de puertas el recocido cuántico evoluciona lentamente el estado de un sistema físico para minimizar una función de energía lo que lo hace especialmente apto para problemas de optimización combinatoria logí...
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