El objetivo de la industria de la computación cuántica es construir una máquina poderosa y funcional capaz de resolver problemas de gran escala en la ciencia y la industria que la computación clásica no puede resolver. Nosotros no llegará allí en 2026. De hecho, los científicos han estado trabajando para lograr ese objetivo desde al menos la década de 1980, y ha resultado difícil, por decir lo menos.
“Si alguien dice computadoras cuánticas son comercialmente útiles hoy, digo que quiero tener lo que ellos tienen”, dijo Yuval Boger, director comercial de la startup de computación cuántica Quera, en el escenario del Q+IA conferencia en ciudad de nueva york en octubre.
Debido a que el objetivo es tan ambicioso, también ha sido difícil seguir su progreso. Para ayudar a trazar un rumbo hacia una tecnología cuántica verdaderamente transformadora y marcar hitos a lo largo del camino, el equipo de Microsoft cuántico ha ideado una nueva estructura.
Este marco establece tres niveles de progreso en la computación cuántica. El primer nivel incluye los tipos de máquinas que tenemos hoy: las llamadas computadoras cuánticas ruidosas de escala intermedia (NISQ). Estas computadoras están compuestas por aproximadamente 1.000 bits cuánticos, o qubits, pero son ruidosos y propensos a errores. El segundo nivel consta de pequeñas máquinas que implementan uno de muchos protocolos que pueden detectar y corregir errores de qubit. El tercer y último nivel representa una versión a gran escala de esas máquinas con corrección de errores, que contienen cientos de miles o incluso millones de qubits y son capaces de realizar millones de operaciones cuánticas con alta fidelidad.
Si se acepta este marco, está previsto que 2026 sea el año en el que los clientes finalmente puedan tener en sus manos computadoras cuánticas de nivel dos. “Estamos muy entusiasmados con el año 2026, porque mucho trabajo que se realizó durante los últimos años está dando frutos ahora”, dice Srinivas Prasad Sugasani, vicepresidente de cuántica en Microsoft.
Microsoft, en colaboración con la startup Computación atómica, planea entregar una computadora cuántica con corrección de errores al Fondo de Exportación e Inversión de Dinamarca y el Fundación Novo Nordisk. “Esta máquina debería utilizarse para establecer una ventaja científica, no una ventaja comercial todavía, pero ese es el camino a seguir”, afirma Sugasani.
Quera también tiene entregado una máquina cuántica lista para la corrección de errores en Japón Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST)y planea ponerlo a disposición de clientes globales en 2026.
La importancia de la corrección de errores
Podría decirse que el principal problema de las computadoras cuánticas actuales es su propensión al ruido. Los bits cuánticos son inherentemente frágiles y, por lo tanto, sensibles a todo tipo de factores ambientales, como eléctricos o campos magnéticos, vibraciones mecánicas o incluso rayos cósmicos. Algunos han argumentado que incluso las máquinas cuánticas ruidosas pueden ser útiles, pero casi todos están de acuerdo en que para aplicaciones verdaderamente transformadoras, las computadoras cuánticas deberán volverse resistentes a los errores.
Para que la información clásica sea robusta contra errores, basta con repetirla. Supongamos que desea enviar un bit 0 a lo largo de un canal ruidoso. Ese 0 podría convertirse en 1 en el camino, provocando una falta de comunicación. Pero si en lugar de eso envías tres ceros seguidos, seguirá siendo obvio que intentabas enviar un 0 incluso si se voltea uno.
La repetición simple no funciona con los qubits porque no se pueden copiar ni pegar. Pero todavía hay formas de codificar la información contenida en un solo qubit en muchos qubits físicos, haciéndolo más resistente. Estos grupos de qubits físicos que codifican la información de un qubit se conocen como qubits lógicos. Una vez que la información se codifica en estos qubits lógicos, a medida que avanza el cálculo y se producen errores, la corrección de errores algoritmos Luego puede separar qué errores se cometieron y cuál era la información original.
Simplemente crear estos qubits lógicos no es suficiente; es importante verificar experimentalmente que codificar información en qubits lógicos conduce a menores tasas de error y a una mejor computación. En 2023, el equipo de QuEra, en colaboración con investigadores de harvard, MITy la Universidad de Maryland, presentado que las operaciones cuánticas realizadas con qubits lógicos superaron a las realizadas con qubits físicos simples. El equipo de Microsoft y Atom Computing logró la misma hazaña en 2024.
Este año, estos avances científicos llegarán a los clientes. La máquina que entregarán Microsoft y Atom Computing, llamada Magne, tendrá 50 qubits lógicos, construidos a partir de unos 1.200 qubits físicos, y debería estar operativa a principios de 2027. La máquina de QuEra en AIST tiene alrededor de 37 qubits lógicos (dependiendo de la implementación) y 260 qubits físicos, dice Boger.
Computadoras cuánticas hechas de átomos
Puede que no sea una coincidencia que ambas computadoras cuánticas de nivel dos se construyan a partir del mismo tipo de qubits: átomos neutros. Si bien el mundo de la informática clásica hace tiempo que se ha asentado en el transistor Como dispositivo fundamental de elección, el mundo de la computación cuántica aún tiene que elegir el qubit perfecto, ya sea un superconductor (perseguido en IBM, Google, y otros), un fotón (utilizado por personas como psicuántica y Xanadú), un ion (desarrollado por IonQ y cuántico, por nombrar algunos), u otros.
Todas estas opciones tienen sus ventajas y desventajas, pero hay una razón por la que algunas de las primeras máquinas con corrección de errores se construyeron con átomos neutros. Los qubits físicos que componen un qubit lógico deben estar cerca unos de otros o conectados de alguna manera para poder compartir información. A diferencia de, digamos, qubits superconductores impresos en un chip, dos qubits atómicos cualesquiera pueden colocarse uno al lado del otro (una ventaja compartida por iones atrapados).
“Los átomos neutros se pueden mover”, dice Boger de QuEra. “Eso nos permite crear métodos de corrección de errores que simplemente no son posibles con qubits estáticos”.
Una computadora cuántica de átomo neutro consta de una cámara de vacío. Dentro de la cámara, un gas de átomos se enfría hasta justo por encima del cero absoluto. Luego, los átomos individuales son capturados, retenidos e incluso movidos mediante rayos láser estrechamente enfocados en una técnica conocida como pinzas ópticas. Cada átomo es un único qubit físico, y estos qubits se pueden organizar en una matriz 2D o incluso 3D.
Las computadoras cuánticas de átomos neutros consisten en átomos individuales que son manipulados y controlados principalmente por láseres. Las complejas configuraciones ópticas guían los rayos láser hacia sus destinos precisos. Computación atómica
El cálculo en sí (la secuencia de “puertas cuánticas”) se realiza haciendo brillar un láser separado hacia los átomos, iluminándolos de una manera orquestada con precisión. Además de la maniobrabilidad, el enfoque del átomo neutro ofrece paralelismo: el mismo pulso láser puede iluminar muchos pares de átomos a la vez, realizando la misma operación en cada par simultáneamente.
La principal desventaja de los qubits de átomos neutros es que son un poco lentos. Los cálculos sobre sistemas atómicos son entre una centésima y una milésima más rápidos que sus superconductor homólogos, dice Jerry Chow, director de sistemas cuánticos de IBM Quantum.
Sin embargo, Boger sostiene que esta desaceleración puede compensarse. “Debido a las capacidades únicas de los átomos neutros, hemos demostrado que podemos crear una aceleración de 50 o 100 veces más de lo que se pensaba anteriormente”, dice, refiriéndose a trabajo reciente en QuEra en colaboración con Harvard y Yale. “Creemos que cuando se compara lo que algunas personas llaman tiempo hasta la solución, no solo la velocidad del reloj sino cuánto tiempo llevaría llegar a ese resultado útil… los átomos neutros de hoy son comparables a los qubits superconductores”. Aunque cada operación es lenta, se realizan más operaciones en paralelo y se necesitan menos operaciones para corregir errores, lo que permite acelerar.
Más de una forma de despellejar al gato de Schrödinger
El marco de tres niveles de Microsoft no es aceptado por todos en la industria.
“Creo que ese tipo de encuadre de niveles… es una visión del mundo muy orientada a los dispositivos físicos, y deberíamos verlo más desde una visión computacional del mundo, es decir, ¿para qué se pueden usar y habilitar estos circuitos?” dice Chow de IBM.
Chow sostiene que, aunque el objetivo final es una gran máquina con corrección de errores, eso no significa que la corrección de errores deba implementarse primero. En cambio, el equipo de IBM se está centrando en encontrar casos de uso para máquinas existentes y utilizar otras estrategias de supresión de errores a lo largo del camino, al tiempo que trabaja para lograr una máquina totalmente corregida de errores en 2029.
Independientemente de que se acepte o no el marco, los equipos de QuEra, Microsoft y Atom Computing son optimistas sobre el potencial del enfoque del átomo neutro para llegar a dispositivos a gran escala. “Si hay una palabra, es escalabilidad. Ese es el beneficio clave de los átomos neutros”, dice Justin Ging, director de producto de Atom Computing.
Tanto los equipos de QuEra como de Atom Computing dicen que esperan poder colocar 100.000 átomos en una sola cámara de vacío en los próximos años, estableciendo un camino claro hacia ese tercer nivel de computación cuántica.
Este artículo aparece en la edición impresa de enero de 2026.
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Publicado originalmente en espectro.ieee.org el 23 de diciembre de 2025.
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