PsiQuantum quiere fabricar un ordenador cuántico imposible: uno que calcule con partículas de luz

En el sur de Chicago, sobre los terrenos de una antigua planta siderúrgica, se está levantando un edificio de 6.000 metros cuadrados que podría albergar el primer ordenador cuántico tolerante a fallos y de escala útil del mundo. Detrás está PsiQuantum, una startup de Palo Alto que ha decidido apostar por algo que casi nadie más intenta: construir la máquina usando partículas de luz.

La computación cuántica lleva décadas prometiendo resolver problemas que a los ordenadores actuales les llevarían millones de años, desde el diseño de fármacos hasta la simulación de materiales o baterías. El obstáculo es que los prototipos existentes siguen siendo demasiado pequeños y propensos a errores para resultar útiles. PsiQuantum quiere saltarse esa fase intermedia y construir directamente una máquina a gran escala.

Mientras IBM, Google o Amazon construyen sus qubits con circuitos superconductores, y otras compañías recurren a iones o átomos atrapados, PsiQuantum ha optado por los fotones. Es una vía que comparte prácticamente solo con la canadiense Xanadu entre los grandes actores del sector.

La ventaja, según Terry Rudolph, uno de los cuatro físicos que fundaron la compañía en 2016, es que los fotones mantienen su estado cuántico durante mucho tiempo. El inconveniente es que apenas interactúan entre sí, algo imprescindible para calcular. La solución llegó en 2001, cuando un equipo de Los Álamos y la Universidad de Queensland demostró que esas interacciones podían simularse enviando la luz a través de una red de espejos y detectores. Ese hallazgo es la base de toda la tecnología de PsiQuantum.

A diferencia de sus competidores, que amplían gradualmente sistemas cada vez mayores, PsiQuantum ha concentrado su esfuerzo en desarrollar de una sola vez la tecnología y la capacidad de fabricación necesarias para un sistema de alrededor de un millón de qubits físicos. Su CEO, Victor Peng, admite que la empresa necesita tener casi todo el proceso funcionando antes de construir la primera máquina, lo que alarga los tiempos iniciales pero, defiende, facilita después la réplica a mayor escala.

Para lograrlo fabrica sus propios chips junto a GlobalFoundries, grabados con canales que dirigen la luz en lugar de cables, e incorpora titanato de bario, un compuesto cerámico que permite conmutar los fotones con gran precisión. Otra ventaja del enfoque óptico: solo los detectores que miden los fotones necesitan enfriarse cerca del cero absoluto, mientras que otras tecnologías exigen refrigerar el sistema entero.

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 polo cuántico comparable a lo que fue el Stanford Research Park para Silicon Valley. Pritzker no quiere repetir el error de los noventa, cuando el talento formado en universidades de Illinois —los creadores del navegador Mosaic, entre otros— terminó marchándose a California. El parque ya cuenta con otros seis inquilinos comprometidos, entre ellos IBM, y albergará un programa de pruebas de DARPA.

PsiQuantum ha levantado más de 1.000 millones de dólares en financiación y ha recibido 100 millones del Gobierno de EEUU a través de la CHIPS Act, además de construir una segunda planta en Brisbane, Australia. La compañía ha moderado sus promesas: ya no asegura tener un ordenador cuántico funcional en 2027, sino instalaciones "operativas", con los sistemas de refrigeración listos para instalar el hardware.

DARPA, que evalúa su tecnología desde 2023, se muestra cada vez más optimista con el sector: su responsable actual, Micah Stoutimore, ha llegado a afirmar que alguien podría construir un ordenador cuántico de escala útil hacia 2033. Si PsiQuantum cumple sus plazos, Chicago podría ser el lugar donde nazca esa máquina.