Más de 2.000 átomos y una IA: La nueva supercomputadora cuántica china

Un equipo de investigadores liderado por Pan Jianwei en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China ha batido un récord mundial al construir la mayor red de átomos cuánticos jamás lograda. Con más de 2.000 átomos de rubidio ensamblados sin defectos en apenas 60 milisegundos, el sistema, controlado por inteligencia artificial, marca un hito para la computación cuántica basada en átomos neutros. Los resultados, publicados en Physical Review Letters, suponen un salto tecnológico que multiplica por diez el rendimiento anterior de sistemas similares. El hallazgo refuerza la posición de China como líder global en la carrera por la supremacía cuántica.

Una red cuántica sin defectos

2.024 átomos en 60 milisegundos. Esa es la cifra que marca un antes y un después en la computación cuántica de átomos neutros. Hasta ahora, los sistemas más avanzados lograban organizar unos pocos cientos de átomos con éxito. El nuevo experimento liderado por Pan Jianwei no solo supera esa barrera, sino que lo hace con una precisión perfecta y en un tiempo récord.

El logro ha sido posible gracias a un sistema de inteligencia artificial capaz de reorganizar los átomos en patrones perfectos a través de un protocolo constante, es decir, que no se ralentiza aunque se escalen los arreglos a miles de elementos. Este diseño sin defectos es esencial: en computación cuántica, la más mínima imperfección puede alterar completamente el resultado de una operación.

La clave está en las llamadas pinzas ópticas, haces de láser ultraenfocados que atrapan y mueven átomos individuales. La IA optimiza el trayecto de cada pinza para posicionar los átomos sin errores, algo que hasta ahora exigía cálculos computacionales lentos y con alta tasa de fallos. La eficiencia del nuevo sistema representa un avance estratégico en la construcción de unidades cuánticas escalables.

China acelera en la carrera cuántica

La computación cuántica basada en átomos neutros es una de las tres principales ramas de esta tecnología, junto a los iones atrapados y los circuitos superconductores. Cada una tiene ventajas y limitaciones, pero los átomos neutros presentan un beneficio clave: pueden mantenerse estables y controlables en cantidades mucho mayores, lo que los hace ideales para escalar procesadores cuánticos a gran tamaño.

China ya había demostrado su fuerza en esta carrera con su procesador Zuchongzhi 3.0, de 105 qubits superconductores, que alcanzó una supuesta ventaja cuántica. El nuevo avance basado en átomos no compite con ese sistema, sino que lo complementa al abrir la puerta a nuevos tipos de arquitecturas cuánticas híbridas.

Este desarrollo también se apoya en más de una década de trabajo por parte del equipo de Pan. Desde 2010, su grupo ha explorado redes ópticas ultraenfriadas y logró en 2020 el entrelazamiento de más de 1.000 pares de átomos. Más recientemente, han conseguido entrelazar múltiples átomos simultáneamente, algo crucial para que una computadora cuántica no solo almacene información, sino que ejecute algoritmos complejos de forma robusta y verificable.

Un salto sobre Europa y EE. UU.

Aunque hay avances notables fuera de China —como el registro de 1.200 átomos en operación continua del Instituto Max Planck en Alemania, o los arreglos mantenidos por la startup estadounidense Atom Computing— ninguno ha igualado la escala, la velocidad ni la limpieza estructural del sistema chino.

Según el físico cuántico Jaewook Ahn, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, este hito implica que los sistemas de entre 1.000 y 10.000 átomos podrían empezar a funcionar como verdaderas unidades de procesamiento cuántico. En otras palabras, ya no se trata de pruebas de laboratorio: estamos ante la puerta de sistemas cuánticos funcionales a gran escala.

Lo más novedoso no es solo el número de átomos, sino la solución algorítmica para ensamblarlos en tiempo constante, una barrera que se creía casi imposible de superar. Es esa combinación entre hardware físico y software inteligente lo que podría redefinir el estándar en computación cuántica para los próximos años.

Cuando la IA construye su propia mente

Este avance plantea una pregunta profunda: ¿qué ocurre cuando la inteligencia artificial no solo mejora un sistema, sino que construye las herramientas para crear otra forma de inteligencia? La IA de Pan Jianwei no resuelve ecuaciones: ensambla ordenadores cuánticos, que a su vez serán capaces de resolver ecuaciones imposibles para cualquier IA convencional.

Estamos presenciando una especie de doble espiral de innovación, donde IA y computación cuántica se refuerzan mutuamente. La IA acelera el ensamblaje cuántico; lo cuántico amplifica la capacidad de cómputo de la IA. El resultado es un nuevo paradigma donde la construcción de la inteligencia no será lineal, sino exponencial.

El hecho de que este avance venga de China también ilustra cómo el liderazgo científico está migrando a nuevos centros geopolíticos. En lugar de buscar dominar la tecnología con patentes o hardware exclusivo, el equipo de Pan ha apostado por el control fino, el ensamblaje invisible y la precisión a escala atómica. Y en ese nivel, el poder no se mide por qubits, sino por la capacidad de poner cada átomo en su lugar exacto.