En la intersección entre innovación materials y computación avanzada, una startup alemana ha presentado lo que describe como el primer ordenador cuántico portátil de diamante que opera a temperatura ambiente y sin la necesidad de equipos criogénicos complejos. El sistema, que cabe en un gabinete de servidor estándar y se conecta a una toma de corriente de uso convencional, ofrece configuraciones de hasta 128 qubits, con planes para ampliar a 512 qubits el próximo año y superar los 10,000 qubits después de 2030.

El núcleo tecnológico se apoya en defectos de nitrógeno-vacancia (NV) creados dentro de diamantes sintéticos, donde los átomos de nitrógeno ocupan posiciones adyacentes a vacantes dentro de la estructura cristalina para funcionar como bits cuánticos. Los qubits se manipulan mediante láseres y pulsos de microondas, permitiendo representar estados cuánticos que trascienden los métodos de cómputo binario convencional.

Aunque la tecnología NV existe desde hace años, escalar sistemas estables más allá de 10 qubits ha resultado difícil. Saxon Q atribuye su avance a una introducción de azufre junto al nitrógeno durante la fabricación, lo que mejora la estabilidad y otorga mayor control sobre qubits individuales. Según Marius Grundmann, profesor de física experimental en la Universidad de Leipzig y cofundador de Saxon Q, “la clave tecnológica es que el azufre eleva el potencial químico a un punto que lo vuelve negativamente cargado”, y añade: “el azufre proporciona el electrón; además hace que la vacante se adhiera al nitrógeno con un rendimiento muy alto.”

La empresa afirma que este proceso de fabricación permitió que los qubits alcanzaran una fidelidad de 99.92% antes de la corrección de errores, es decir, menos de un error por cada 1,000 operaciones. Posteriormente, actualizó sus datos señalando que mediciones subsiguientes aumentaron la fidelidad de qubits individuales a 99.98%, aunque esas cifras aún no han sido verificados de forma independiente.

En la actualidad, el hardware está disponible en sistemas montados en rack que soportan hasta 128 qubits, con configuraciones de 512 qubits previstas para el próximo año y un objetivo de ampliar a más de 10,000 qubits en una visión a largo plazo más allá de 2030.

La sustitución de la refrigeración criogénica por un enfoque cuántico distinto

El sistema se basa en defectos NV generados en diamantes sintéticos, donde el nitrógeno ocupa posiciones junto a vacantes dentro de la estructura cristalina para funcionar como qubits. Se manipulan con láseres y pulsos de microondas, permitiendo representar estados cuánticos que exceden las capacidades del cómputo binario tradicional. A pesar de existir desde hace años, la estabilidad a escalas mayores ha sido un desafío técnico significativo.

La propuesta de Saxon Q se apoya en la presencia de azufre junto al nitrógeno para facilitar una mayor coherencia y control, lo que permite mayores números de qubits con fidelidades altas. Un alto rendimiento en fidelidad de qubits individuales es fundamental para reducir errores en operaciones cuánticas y acercar el uso práctico de estas tecnologías a aplicaciones reales.

El hardware, disponible en formato rack, busca integrarse en entornos computacionales existentes sin necesidad de infraestructuras de refrigeración especializadas. La empresa afirma que es posible ejecutar código cuántico accesible vía red, en un sistema multiusuario, multitarea y multicore.

La implementación local podría disminuir la dependencia de servicios cuánticos en la nube para aplicaciones como robótica y conducción autónoma, donde las latencias de comunicación pueden volverse inaceptables. Sin embargo, la comparación entre sistemas NV y superconductores sigue siendo compleja: ambos enfoques priorizan distintas estrategias de ingeniería y características de operación. En general, los estudios señalan que los sistemas superconductores ofrecen mayor velocidad de procesamiento, aunque la balanza entre velocidad, latencia en la nube y despliegue práctico continúa siendo una incógnita según la carga de trabajo.

Un desafío no resuelto es aumentar la densidad de chips, ya que los dispositivos actuales soportan solo ocho o 16 qubits por chip. Mirando al futuro, podrían requerirse cientos de miles o incluso millones de qubits interconectados dentro de matrices cuánticas significativamente mayores.

Para más contexto, puedes consultar la cobertura de Live Science sobre este desarrollo.

Nota: Este artículo sintetiza información de declaraciones oficiales de Saxon Q y análisis de la cobertura periodística disponible hasta la fecha. Las afirmaciones sobre fidelidad y escalabilidad siguen siendo objeto de verificación independiente y validación a medida que avanza la tecnología.

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