La historia de la informática está marcada por hitos en los que la modularidad cambió el rumbo de la tecnología. Ocurrió cuando los ordenadores personales podían armarse pieza a pieza en un escritorio, y podría repetirse ahora en el terreno cuántico. Desde Illinois, un equipo de científicos ha diseñado un sistema que permite ensamblar cúbits como bloques intercambiables, un paso que promete transformar la computación cuántica en algo escalable, flexible y reparable.
Un salto inspirado en los clónicos
El proyecto, liderado por Michael Mollenhauer y Wolfgang Pfaff, propone módulos cuánticos que contienen sus propios cúbits superconductores y se conectan entre sí mediante cables desmontables. La idea recuerda a los clónicos de los noventa, donde procesadores, memorias y discos podían reemplazarse o ampliarse sin reconstruir todo el sistema. Según los autores en Nature Electronics, esta arquitectura permite “ensamblaje tipo Lego, reconfiguración y expansión” sin depender de la perfección de cada componente.
La clave técnica es el uso de un cable coaxial superconductor que actúa como “bus cuántico”, transmitiendo excitaciones y entrelazando cúbits de diferentes módulos. El equipo demostró puertas SWAP entre módulos con apenas un 1 % de pérdida en menos de 100 nanosegundos, suficiente para mantener la corrección de errores.
Escalabilidad sin precedentes
El mayor desafío de la computación cuántica es pasar de prototipos de decenas de cúbits a procesadores con millones. Con los chips monolíticos, cada error arruina el conjunto. La modularidad ofrece un camino distinto: probar y optimizar cada bloque por separado, para luego integrarlo. Los experimentos ya lograron fidelidades de entrelazamiento del 97,4 %, comparables a las de sistemas de un solo chip. Incluso tras montar y desmontar los módulos, la calidad se mantuvo estable, abriendo paso a redes distribuidas en las que varios bloques funcionen como un procesador lógico único.
Ventajas y desafíos pendientes
El enfoque modular permite diagnosticar fallos, sustituir piezas y construir procesadores a medida. También abre la puerta a máquinas híbridas, ya que el interconector no depende de un tipo específico de cúbit y podría adaptarse a innovaciones como los fluxonium. Sin embargo, aún persiste un problema: los tiempos de coherencia de los cúbits —la frágil ventana en la que mantienen su estado— son algo menores que en sistemas sin cables desmontables. Los científicos apuntan a mejorar los conectores y probar configuraciones con más de dos módulos para validar la escalabilidad real.
Un horizonte abierto
Si el modelo prospera, la computación cuántica modular podría imitar la revolución que provocaron los ordenadores clónicos: sistemas construidos, reparados y ampliados pieza por pieza. En un futuro no tan lejano, los procesadores cuánticos podrían dejar de ser monolitos inmutables y convertirse en plataformas flexibles capaces de crecer según las necesidades, acercando la física cuántica a una escala más cotidiana y personalizable.
