La corporación Fujitsu ha presentado un prototipo funcional de computadora cuántica construida sobre qubits de espín en diamante. Esto no es solo un experimento de laboratorio, sino un intento real de resolver el principal problema de los sistemas cuánticos: la escalabilidad. En lugar de aumentar el número de qubits en un solo dispositivo, los ingenieros proponen conectar módulos individuales a través de canales fotónicos, lo que abre el camino hacia la creación de redes cuánticas distribuidas.

Base de diamante: por qué centros SnV

En el corazón del desarrollo se encuentran los centros de estaño-vacancia (SnV) en la red cristalina del diamante, que actúan como qubits. Estos defectos están integrados con circuitos fotónicos integrados, lo que permite leer los estados cuánticos mediante métodos ópticos. La elección de los centros SnV no es casual: a diferencia de los centros NV más comunes, poseen una alta simetría estructural y muestran una menor susceptibilidad al ruido externo, lo cual es crítico para un funcionamiento estable.

El prototipo opera a una temperatura de aproximadamente −271,6 °C. Esto es ligeramente más cálido que el entorno para los análogos superconductores (alrededor de −273,13 °C), lo que simplifica la operación y reduce los requisitos de equipos criogénicos. El control del sistema se realiza a través de la plataforma híbrida patentada de Fujitsu, que abstrae al usuario de la arquitectura de hardware, haciendo la interacción intuitiva.

Detalles tecnológicos y camino hacia la modularidad

La innovación clave ha sido la conexión de estructuras de diamante con circuitos fotónicos. Para ello, los ingenieros tuvieron que resolver una tarea nada trivial: reducir el grosor de la capa de diamante de cientos de micrómetros a cientos de nanómetros y desarrollar métodos para unir el diamante con otros materiales. Esto es precisamente lo que permite crear módulos compactos y ópticamente conectados.

Fujitsu ya ha anunciado planes para crear una versión multimódulo de la computadora cuántica en 2027. En paralelo, se inician trabajos sobre la hibridación de arquitecturas de diamante y superconductoras, lo que podría llevar a la creación de complejos de cómputo universales. El proyecto es el resultado de una colaboración con la Universidad Técnica de Delft y el centro de investigación QuTech, iniciada en 2020, y cuenta con el apoyo del programa neerlandés Holland High Tech.

La hoja de ruta de Fujitsu es ambiciosa: para 2030 se planea alcanzar 250 qubits lógicos, y para 2035, 1000. Sin embargo, cabe destacar que estos son objetivos, no logros actuales. Por ahora, el prototipo demuestra solo una funcionalidad básica, pero el simple hecho de utilizar conexiones fotónicas para la escalabilidad es un paso estratégicamente correcto que podría cambiar radicalmente la economía de la computación cuántica en la próxima década.

Mi opinión: la transición a sistemas modulares con conexión óptica es el único camino realista hacia la creación de máquinas cuánticas tolerantes a fallos. Si Fujitsu logra integrar con éxito las tecnologías de diamante y superconductoras, esto podría convertirse en la base de un nuevo estándar en la industria.