Aspirando a convertirse algún día en potencias cuánticas, las nuevas empresas cuánticas buscan una ventaja en una industria altamente competitiva y en rápida expansión. Esta es la historia de una startup española. Kilimanjaro y proveedores holandeses cerraduras de cubo Vine a trabajar contigo.
Fundada en 2019, Qilimanjaro, con sede en Barcelona, tuvo una misión clara desde el principio. Es desarrollar computadoras cuánticas superconductoras basadas en compuertas y analógicas de pila completa para brindar ventajas cuánticas a la optimización del mundo real y los problemas de aprendizaje automático.
La compañía también trabaja con los clientes para desarrollar soluciones algorítmicas cuánticas dirigidas a los desafíos computacionales más complejos. Esto finalmente condujo al desarrollo del marco de software de Qilimanjaro para el codiseño de hardware y algoritmos.
La innovación más impresionante de Qilimanjaro hasta la fecha es el desarrollo de recocidos cuánticos coherentes (CQA) de flujo qubit. CQA evita en gran medida la necesidad de corrección de errores cuánticos, un desafío clave que enfrenta la industria. La compañía espera que CQA genere beneficios cuánticos en el mundo real en un período de tiempo más corto que las soluciones de la competencia para problemas de computación dura de valor económico significativo.
En la construcción del sistema, el tiempo fue un factor para mostrar el progreso al mercado ya los inversionistas. El costo también fue una consideración, ya que la startup recibió solo una parte de los fondos que necesitaba para finalmente llevar su ambicioso conjunto de productos y servicios al mercado.
Por lo tanto, al diseñar el laboratorio, los fundadores de Qilimanjaro tuvieron que buscar componentes que ofrecieran la mejor relación costo-beneficio de su clase y al mismo tiempo brindaran un rendimiento de primera línea, una implementación rápida y un mantenimiento sencillo. Así fue como Qilimanjaro descubrió Qblox.
Niels Bultink, unos cientos de kilómetros al noreste en QuTech en TU Delft en los Países Bajos, fue uno de los primeros en prever esta necesidad.
Después de haber visto de primera mano en todo el mundo la amplia gama de periféricos necesarios para hacer funcionar incluso la computadora cuántica más rudimentaria, Niels se dio cuenta de que estas pilas de control diseñadas apresuradamente no eran sostenibles. Estaban desordenados, ocupaban mucho espacio y, lo peor de todo, eran complejos de configurar y costosos de construir y mantener.
QuTech ya estaba en la primera etapa de prototipo para resolver estos problemas. Él y el cofundador Jules Van Orben sabían que estas soluciones podían escalar y acelerar las pilas de control en órdenes de magnitud y cambiar la dirección de la computación cuántica en todo el mundo. Y así, en 2018, nació Qblox.
Según Qilimanjaro, la pila de control Qblox es ahora la solución esencial para controlar qubits superconductores.
El CEO de Qilimanjaro, Victor Canivell, dijo: “Esto hace que el dispositivo sea mucho más eficiente que el hardware de propósito general, que requiere mucha más participación para poder usarse de manera eficiente para tareas altamente específicas del usuario”.
“Además, es muy común que los nuevos equipos de laboratorio necesiten ayuda para comprender y usar el funcionamiento interno. Es una colaboración con las personas que lo están haciendo”, dijo Canivell. “Con la ayuda de los expertos de Qblox, solo tuvimos unos pocos días de inactividad en comparación con meses de procesos de instalación para otros equipos”.
“Con la integración de Qblox, nos sorprendió la rapidez con la que el laboratorio comenzó a resolver desafíos de investigación en lugar de lidiar con problemas de nuevos equipos”, agregó.
Canivell también dijo que estaba sorprendido de cómo Qblox comprimió tantos dispositivos en una sola caja. Por ejemplo, integrando todos los componentes electrónicos necesarios para controlar y leer los qubits, incluida la corriente continua, la unidad de banda base de 0-400 MHz y la generación directa de microondas. Soluciones de pulso y lectura de 2 a 18,5 GHz. Agregó que los grupos que digitalizan o sintetizan señales en el dominio de microondas y usan corriente continua pueden beneficiarse de las soluciones compactas y maduras que ofrece Qblox.
“La tecnología Qblox SYNQ también nos permitió resolver instantáneamente la sincronización entre los dispositivos de lectura y control, lo cual es muy importante en nuestros experimentos”, dice Canivell. Explicó que la función SYNQ única de Qblox Cluster permite a Qilimanjaro sincronizar automáticamente todos los canales tan pronto como se aplica energía.
Canivell dijo:
Dijo que la puesta a tierra aislada de la fuente de corriente SPI la convertía en el único equipo del laboratorio que ya era independiente de los problemas de puesta a tierra que su equipo tenía que mejorar en su red eléctrica. El sistema, combinado con la arquitectura del conjunto de instrucciones parametrizadas de Qblox, también permitió una amplia gama de posibilidades y una rápida experimentación.
El enfoque de Qblox en la escalabilidad de la pila de control para acomodar grandes cantidades de qubits también ayuda a reducir las barreras que otros sistemas de pila de control no pueden abordar, agregó Canivell.
mientras todavía es una startup Qblox dice que ya está trabajando para permitir que los laboratorios cuánticos de todo el mundo amplíen la cantidad de qubits superconductores que pueden controlar sin errores.
“Estamos reduciendo costos, mejorando el rendimiento y reduciendo el tamaño del equipo necesario para realizar estas tareas precisas, más que nunca”, dijo Bultink. “Como descubrió Qilimanjaro, las innovaciones en la computación clásica pueden desempeñar un papel importante en la aceleración y mejora de las innovaciones cuánticas”.