Quantum Art, desarrollador de computadoras cuánticas de pila completa basadas en cúbits de iones atrapados y una arquitectura de escalamiento propietaria, ha logrado una de las cadenas lineales de iones más largas jamás alcanzadas en un sistema cuántico de grado industrial. La cadena de 200 iones, espaciados a 5 micrones entre sí, subraya la ingeniería de trampas de precisión de la compañía y confirma un elemento clave de su arquitectura escalable y multicore.
Esta demostración refleja la integración exitosa de todos los elementos críticos de fabricación y control ambiental necesarios para la operación estable de cadenas largas. Entre estos se incluyen la geometría precisa de la trampa y la fabricación de electrodos, tasas de calentamiento extremadamente bajas, campos residuales y dispersos mínimos, control de RF y DC de bajo ruido, y un ambiente criogénico que permite la operación continua con baja susceptibilidad a perturbaciones externas. La ingeniería cuidadosa del chip de la trampa permitió a Quantum Art superar la inestabilidad zig-zag que típicamente afecta a los cristales de iones largos, manteniendo un cristal perfectamente lineal necesario para las compuertas cuánticas de precisión.
Los sistemas de Quantum Art operan bajo condiciones criogénicas ultraestables diseñadas para minimizar el micromovimiento y mantener una separación espacial consistente entre iones. La formación exitosa de la cadena de 200 iones confirma la capacidad de la compañía para ingeniar trampas de iones con la calidad y escala necesarias para soportar cristales 1D que se extiendan a cientos y más allá.
"Escalar sistemas cuánticos a miles y, en última instancia, millones de cúbits requiere innovación arquitectónica y hardware construido para escalar", dijo el Dr. Tal David, CEO y cofundador de Quantum Art. "Este resultado no es solo una demostración del control de 200 iones, es una validación de nuestra ingeniería de trampas avanzada y cómo produce la estabilidad del sistema necesaria para soportar nuestra arquitectura cuántica multicore y reconfigurable. Estas largas cadenas de iones forman la columna vertebral física de nuestra hoja de ruta hacia la computación cuántica escalable y comercialmente viable".
La mayoría de los sistemas de iones atrapados alcanzan alrededor de 30 a 50 iones. Al estabilizar 200 iones, Quantum Art está abriendo la puerta a sistemas futuros con registros de 1,000 iones, compuestos por núcleos modulares, segmentados ópticamente que operan en paralelo con reconfigurabilidad dinámica y alta conectividad de cúbits.
"Crear cadenas de iones largas y estables a esta escala es un desafío de hardware excepcional que requiere un control preciso sobre cada aspecto del ambiente de la trampa", dijo el Dr. Amit Ben-Kish, CTO y cofundador de Quantum Art. "Para estabilizar 200 iones en una configuración completamente lineal, diseñamos una plataforma de trampa con campos DC y RF de bajo ruido, tasas de calentamiento ultra bajas, campos dispersos bajos y alta estabilidad mecánica y térmica, permitiendo una configuración de cristal estable. Este resultado confirma que nuestro sistema puede soportar cristales 1D muy largos, en nuestro enfoque multicore segmentado, abordando las operaciones de control coherente requeridas y las fidelidades para operaciones lógicas cuánticas escalables".
El resultado de los 200 iones avanza la hoja de ruta de Quantum Art, apoyando tanto objetivos a corto como a largo plazo. La compañía está trabajando para prepararse para el lanzamiento comercial de su sistema Montage (50 cúbits), mientras desarrolla simultáneamente su plataforma Perspective - una unidad de procesamiento cuántico (QPU) de 1,000 cúbits físicos que se espera demuestre la ventaja cuántica comercial para 2027. La plataforma Perspective dependerá de grandes cadenas de iones como la demostrada, segmentadas en núcleos reconfigurables ópticamente que operan en paralelo sin enlaces fotónicos o transporte.
Este resultado subraya la viabilidad del enfoque único de Quantum Art para escalar, que se centra en cuatro pilares arquitectónicos: operaciones de compuertas multi-cúbit, segmentación óptica dinámica en núcleos que operan independientemente, arreglos de núcleos reconfigurables y diseños 2D de alta densidad. Los registros largos de iones, como la cadena de 200 iones demostrada aquí, son una piedra angular de este diseño - permitiendo procesadores cuánticos grandes y paralelizados dentro de una huella compacta.
