La empresa Xanadu Quantum Technologies ha conseguido un avance importante en el campo de la computación cuántica aplicada. La compañía logró realizar con éxito simulaciones complejas utilizadas en el sector aeroespacial mediante un sistema híbrido que combina computación cuántica y clásica, utilizando tecnologías de AMD.
Para lograrlo, se utilizó el software cuántico PennyLane, desarrollado por Xanadu, junto con la infraestructura de computación de alto rendimiento disponible en AMD DevCloud. Con estas herramientas se ejecutaron simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD), un proceso fundamental para mejorar el diseño y la eficiencia de las aeronaves.
El programa utilizado en esta investigación incluyó 20 cúbits y alrededor de 35 millones de puertas cuánticas, organizadas en una matriz de 256 × 256, lo que supera las capacidades habituales de las simulaciones cuánticas actuales.
Según Madhu Rangarajan, vicepresidente corporativo de Computación e Inteligencia Artificial Empresarial en AMD, este resultado demuestra que la combinación entre computación cuántica y sistemas clásicos puede funcionar de forma eficiente. El objetivo de esta colaboración es llevar la computación cuántica más allá del laboratorio y convertirla en una herramienta útil para aplicaciones industriales, especialmente en áreas como la ingeniería aeroespacial.
Avances en simulaciones aeroespaciales
El trabajo conjunto entre Xanadu y AMD demuestra cómo los sistemas híbridos cuántico-clásicos pueden utilizarse para resolver problemas complejos de dinámica de fluidos. Este tipo de simulaciones es esencial para optimizar el diseño de aeronaves y mejorar su rendimiento.
Uno de los principales desafíos en la computación cuántica es lograr compilar y optimizar programas cada vez más complejos. Este avance ayuda a reducir la distancia entre el potencial teórico de la tecnología cuántica y su uso práctico en industrias como la aeroespacial.
Durante el proyecto, el equipo combinó el software PennyLane con la potencia de cálculo de AMD DevCloud, creando un entorno en el que los sistemas cuánticos y clásicos trabajan juntos.
Mejora significativa en el rendimiento
La colaboración no solo permitió realizar la simulación, sino que también produjo mejoras notables en el rendimiento. Los investigadores observaron que al pasar de una CPU tradicional a una GPU de AMD, el tiempo necesario para ejecutar la simulación se redujo hasta 25 veces.
Esta mejora fue posible gracias al compilador Catalyst integrado en PennyLane, que transformó un circuito cuántico de 68 cúbits en más de 15 millones de puertas optimizadas para hardware, preparándolo para futuros sistemas cuánticos con tolerancia a errores.
El director ejecutivo de Xanadu, Christian Weedbrook, explicó que acelerar aplicaciones cuánticas para la industria aeroespacial requiere una estrecha colaboración entre el software cuántico y la computación de alto rendimiento. Según él, la alianza con AMD permite abordar problemas reales de ingeniería.
Además, el equipo logró optimizar el algoritmo Quantum Singular Value Transformation, un componente clave en varias aplicaciones de ingeniería aeroespacial.
Sistemas híbridos: el camino actual de la computación cuántica
Hoy en día, muchos investigadores están apostando por modelos híbridos, que combinan computadoras clásicas con procesadores cuánticos. Aunque las computadoras cuánticas totalmente tolerantes a fallos todavía están en desarrollo, este enfoque permite obtener beneficios prácticos a corto plazo.
El experimento realizado por Xanadu utilizó un modelo CFD basado en una matriz de 256 × 256, un nivel de complejidad que anteriormente resultaba difícil de manejar en simulaciones cuánticas.
Esto demuestra que la computación cuántica puede integrarse gradualmente en los procesos de ingeniería actuales, especialmente cuando se combina con infraestructuras de alto rendimiento.
Preparación para computadoras cuánticas del futuro
Este logro no se centra únicamente en aumentar el número de cúbits, sino en preparar programas cuánticos para el hardware del futuro. El circuito compilado con más de 15 millones de puertas optimizadas representa un aumento considerable en complejidad en comparación con experimentos anteriores.
Para realizar estas pruebas, Xanadu utilizó la infraestructura de AMD DevCloud, demostrando que la aceleración cuántica puede integrarse en los flujos de trabajo actuales de ingeniería.
La empresa también destaca que su objetivo no es solo construir computadoras cuánticas, sino hacer que estas tecnologías sean útiles y accesibles para aplicaciones reales.
Inversión y crecimiento de la empresa
Además de los avances tecnológicos, Xanadu también anunció un acuerdo de fusión con Crane Harbor Acquisition Corp, una empresa de adquisición con propósito especial.
Se espera que esta operación cree una nueva entidad llamada Xanadu Quantum Technologies Limited, con una capitalización aproximada de 500 millones de dólares.
La financiación prevista incluiría:
- 225 millones de dólares provenientes de la cuenta fiduciaria de Crane Harbor.
- 275 millones de dólares aportados por inversores institucionales y estratégicos.
Además, la nueva empresa planea cotizar en Nasdaq y en la Toronto Stock Exchange, lo que aumentaría su visibilidad ante inversionistas.
Este capital permitirá a Xanadu continuar desarrollando soluciones cuánticas aplicadas a problemas reales en áreas como la ingeniería y el sector aeroespacial.
