Una carrera de las empresas tecnológicas estadounidenses para construir una nueva generación de potentes "computadoras cuánticas" podría recibir un impulso de $ 1.3 mil millones del Congreso. alimentado en parte por el temor de los legisladores a la creciente competencia de China.

La legislación aprobada a principios de septiembre por la Cámara de Representantes de los Estados Unidos crearía un programa federal de 10 años para acelerar la investigación y el desarrollo de la tecnología esotérica. A medida que el proyecto de ley se traslada al Senado, donde también cuenta con apoyo bipartidista, la Casa Blanca mostró su entusiasmo por el esfuerzo al realizar una cumbre cuántica el lunes.

Los científicos esperan que el respaldo del gobierno ayude a atraer a un grupo más amplio de ingenieros y empresarios a su campo naciente. El objetivo es ser menos como los físicos enclaustrados del Proyecto Manhattan que desarrollaron las primeras bombas atómicas y más como la ola de manipuladores y programadores que construyeron industrias prósperas en torno a la computadora personal. Internet y aplicaciones para teléfonos inteligentes.

¿QUÉ ES UNA COMPUTADORA QUANTUM?

Describir el funcionamiento interno de una computadora cuántica no es fácil, incluso para los mejores eruditos. Eso es porque las máquinas procesan información a la escala de partículas elementales como electrones y fotones, donde se aplican diferentes leyes de la física.

"Nunca será intuitivo, "dijo Seth Lloyd, profesor de ingeniería mecánica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. "A este nivel microscópico, las cosas son raras. Un electrón puede estar aquí y allá al mismo tiempo, en dos lugares a la vez ".

Las computadoras convencionales procesan la información como un flujo de bits, cada uno de los cuales puede ser un cero o uno en el lenguaje binario de la computación. Pero bits cuánticos, conocido como qubits, Puede registrar cero y uno simultáneamente.

¿QUÉ PUEDE HACER?

En teoria, las propiedades especiales de los qubits permitirían a una computadora cuántica realizar cálculos a velocidades mucho más altas que las supercomputadoras actuales. Eso los convierte en buenas herramientas para comprender lo que está sucediendo en el ámbito de la química, ciencia de los materiales o física de partículas.

Esa velocidad podría ayudar a descubrir nuevas drogas, optimizar carteras financieras y encontrar mejores rutas de transporte o cadenas de suministro. También podría hacer avanzar otro campo de rápido crecimiento, inteligencia artificial, acelerando la capacidad de una computadora para encontrar patrones en grandes cantidades de imágenes y otros datos.

Lo que más preocupa a las agencias de inteligencia sobre el potencial de la tecnología, y una de las razones del mayor interés de Estados Unidos, es que una computadora cuántica podría ser lo suficientemente poderosa en varias décadas para descifrar los códigos de la mejor criptografía actual.

Las primeras computadoras cuánticas de hoy, sin embargo, se quedan cortos en ese frente.

¿DÓNDE PUEDE ENCONTRAR UNO?

Si bien las computadoras cuánticas todavía no existen en una forma útil, puede encontrar algunos prototipos que resuenan ruidosamente en un laboratorio sin ventanas a unas 40 millas al norte de la ciudad de Nueva York.

Qubits hechos de materiales superconductores se encuentran en refrigeradores más fríos que el espacio exterior en el Centro de Investigación Thomas J. Watson de IBM. Quite la carcasa cilíndrica de una de las máquinas y el interior parece un candelabro de cables dorados colgantes, todo diseñado para mantener 20 qubits frágiles en un estado cuántico aislado.

"Debe mantenerlo muy frío para asegurarse de que los bits cuánticos solo se entrelacen entre sí de la forma en que lo programa, y no con el resto del universo, "dijo Scott Crowder, Vicepresidente de computación cuántica de IBM.

IBM compite con Google y empresas emergentes como Berkeley, Rigetti Computing, con sede en California, para obtener cada vez más qubits en sus chips. Microsoft, Intel y un número creciente de nuevas empresas respaldadas por empresas también están haciendo grandes inversiones. También lo son las empresas chinas Baidu, Alibaba y Tencent, que tienen estrechos vínculos con el gobierno chino.

Pero los qubits son temperamentales y los reclamos comerciales tempranos enmascaran la lucha en curso para controlarlos, bombardeándolos con señales de microondas, como hacen IBM y Google, o con láseres.

"Solo funciona siempre que lo aísles y no lo mires, "dijo Chris Monroe, un físico de la Universidad de Maryland. "Es un gran desafío de ingeniería".

¿POR QUÉ QUANTUM COMPUTING NECESITA APOYO FEDERAL?

Monroe se encuentra entre los líderes cuánticos de la academia y la industria que se reunieron en Washington el lunes con funcionarios de la oficina de ciencia de la Casa Blanca. Algunas agencias federales, incluidos los departamentos de defensa y energía, ya cuentan con esfuerzos de investigación cuántica de larga data, pero los defensores están presionando por una mayor coordinación entre esas agencias y una mayor colaboración con el sector privado.

"La tecnología que subyace en esta área proviene de algunas cosas bastante extrañas a las que los profesores estamos acostumbrados en la universidad, "dijo Monroe, quien también es el fundador de la startup cuántica IonQ, que hace flotar átomos individuales en una cámara de vacío y apunta láseres para controlarlos. Pero dijo que la inversión corporativa puede ser riesgosa debido a los desafíos técnicos y la larga espera de una recompensa comercial.

"La infraestructura requerida, el hardware, el personal, es demasiado caro para que cualquiera pueda hacerlo solo, "dijo Prineha Narang, profesor asistente de ciencia de materiales computacionales de la Universidad de Harvard.

Al invertir más en descubrimiento y capacitación básicos, como haría la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional aprobada por la Cámara, Narang dijo que Estados Unidos podría expandir las filas de científicos e ingenieros que construyen computadoras cuánticas y luego encontrar aplicaciones comerciales para ellas.

¿CUÁLES SON LAS IMPLICACIONES INTERNACIONALES?

Los posibles beneficios económicos han ganado el apoyo bipartidista para la iniciativa, que se estima que costará alrededor de $ 1.3 mil millones en sus primeros cinco años. También impulsar acciones en Capitol Hill es la creencia de que si Estados Unidos no adopta una estrategia unificada, algún día podría ser superado por otros países.

"China ha declarado públicamente un objetivo nacional de superar a EE. UU. Durante la próxima década, "dijo el representante republicano de Texas Lamar Smith, presidente de la Cámara de ciencia, comité de espacio y tecnología, mientras instó a sus colegas en la Cámara a apoyar el proyecto de ley para "preservar el dominio de Estados Unidos en el mundo científico".

Smith dijo que espera que el Senado apruebe un proyecto de ley complementario antes de fin de año.

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