En el sur de Chicago, sobre los terrenos de una antigua planta siderúrgica, se está construyendo un edificio de 6.000 metros cuadrados que podría albergar el primer ordenador cuántico tolerante a fallos y de escala útil del mundo. La startup PsiQuantum, con sede en Palo Alto, está trabajando en esta iniciativa, que busca construir una máquina utilizando partículas de luz.
La computación cuántica ha prometido resolver problemas que a los ordenadores actuales les llevarían millones de años, como el diseño de nuevos fármacos o la simulación de materiales y baterías. Sin embargo, los prototipos existentes son demasiado pequeños y propensos a errores para ser útiles. PsiQuantum pretende evitar esta fase intermedia y construir directamente una máquina a gran escala, según explicó su CEO, Victor Peng, en una entrevista con Fast Company.
A diferencia de empresas como IBM, Google o Amazon, que utilizan circuitos superconductores o iones atrapados para sus qubits, PsiQuantum ha optado por los fotones, las partículas de luz. Esta elección la comparte solo con la canadiense Xanadu entre los grandes actores del sector, según MIT Technology Review. La ventaja de los fotones es que pueden mantener su estado cuántico durante mucho tiempo, aunque su interacción es limitada, lo que es necesario para realizar cálculos. Un descubrimiento de 2001 permitió simular esas interacciones mediante el uso de una red de espejos y detectores, base de la tecnología de PsiQuantum.
PsiQuantum ha decidido concentrar sus esfuerzos en desarrollar de manera simultánea la tecnología y la capacidad de fabricación necesarias para un sistema de aproximadamente un millón de qubits físicos. La empresa necesita tener casi todo el proceso funcionando antes de construir su primera máquina, lo que podría alargar los tiempos iniciales, según admite Peng. Sin embargo, considera que esto facilitará la replicación a mayor escala.
Para lograr su objetivo, PsiQuantum fabrica sus propios chips junto a GlobalFoundries, un gigante de semiconductores, utilizando canales que dirigen la luz en lugar de cables. Además, incorpora un compuesto cerámico llamado titanato de bario que permite conmutar los fotones con gran precisión. Otra ventaja de esta tecnología es que solo una parte de la máquina, los detectores que miden los fotones, necesita enfriarse a temperaturas cercanas al cero absoluto, a diferencia de otras tecnologías cuánticas que requieren refrigerar todo el sistema.
El gobernador de Illinois, JB Pritzker, ha impulsado el Illinois Quantum and Microelectronics Park con 500 millones de dólares de fondos estatales para convertir la zona en un centro de computación cuántica. Pritzker ha expresado su deseo de evitar que el talento formado en universidades de Illinois se traslade a California. El parque ya cuenta con otros seis inquilinos, entre ellos IBM, y albergará un programa de pruebas de la agencia de defensa DARPA.
PsiQuantum ha recaudado más de 1.000 millones de dólares en financiación y ha recibido 100 millones del Gobierno de EE. UU. a través de la CHIPS Act. La compañía también está construyendo una segunda planta en Brisbane, Australia. Recientemente, PsiQuantum ha ajustado sus expectativas sobre los plazos, ya que ya no promete tener un ordenador cuántico funcional en 2027, sino que sus instalaciones estén operativas, es decir, con los sistemas de refrigeración listos para instalar el hardware.
DARPA, que evalúa la tecnología de PsiQuantum desde 2023, ha mostrado un creciente optimismo sobre el sector. Su responsable, Micah Stoutimore, ha afirmado que es posible que alguien construya un ordenador cuántico de escala útil hacia 2033. Si PsiQuantum cumple con sus plazos, Chicago podría convertirse en el lugar donde se desarrolle esta máquina.
