La computación cuántica lleva años generando expectativas, pero la realidad es que la mayoría de los sistemas actuales están limitados por la inestabilidad de los qubits y los errores constantes durante los cálculos. Ahora, Microsoft ha anunciado un progreso notable que podría marcar el comienzo de una nueva etapa más práctica y escalable. Gracias a una innovadora técnica de corrección de errores cuánticos, la empresa afirma haber reducido los errores hasta 1000 veces en un sistema lógico, lo que supone un salto significativo frente a los sistemas físicos actuales. El logro no implica aún un ordenador cuántico funcional para el consumidor, pero posiciona a Microsoft como un actor clave en el desarrollo de tecnologías cuánticas que podrían transformar sectores como la criptografía, la simulación molecular o la inteligencia artificial.

Un cambio de enfoque: de qubits físicos a qubits lógicos

En computación cuántica, los errores son inevitables debido a la fragilidad inherente de los qubits, que pueden alterarse por la más mínima perturbación externa. Por eso, una de las líneas más críticas de investigación es la corrección de errores cuánticos. Microsoft ha anunciado la implementación exitosa de qubits lógicos, una capa de abstracción construida sobre múltiples qubits físicos, que permite mantener la coherencia cuántica de forma más estable.

Este enfoque no es nuevo, pero su aplicación real ha sido un desafío técnico notable. Lo que Microsoft ha conseguido, según el equipo del Station Q en colaboración con el laboratorio Pacific Northwest National Laboratory, es demostrar una corrección de errores activa que reduce la tasa de fallos por operación en un factor de hasta 1000. Esto se logró empleando un protocolo que combina códigos topológicos (similar al código de superficie) y técnicas de aislamiento contra errores estocásticos.

Un qubit lógico requiere decenas o incluso cientos de qubits físicos. En el caso de Microsoft, se menciona que para realizar una operación cuántica fiable, su arquitectura necesitará aproximadamente 10⁶ qubits físicos por cada qubit lógico en una máquina plenamente escalable. No obstante, la empresa sostiene que su tecnología permitirá alcanzar el hito conocido como «nivel 1», en el cual los errores lógicos por operación son menores a 10^-4. Este umbral es considerado el punto mínimo necesario para ejecutar algoritmos cuánticos útiles con corrección de errores sostenida.

Azure Quantum Elements: la plataforma que lo hace posible

El avance no está aislado: Microsoft lo ha integrado en su ecosistema Azure Quantum Elements, una plataforma en la nube pensada para investigadores, desarrolladores y empresas que trabajan con simulación química, modelado de materiales y machine learning cuántico. La compañía ya ofrece acceso a simuladores de qubits y entornos híbridos que combinan hardware clásico con lógica cuántica.

Lo más destacable es que, en paralelo a este hito técnico, Microsoft ha publicado un informe que detalla cómo su plataforma permite realizar experimentos reproducibles de corrección de errores en simulación, validando la arquitectura sin necesidad de hardware cuántico completo. La plataforma aprovecha recursos de supercomputación en la nube, ofreciendo un entorno virtual en el que se pueden modelar qubits lógicos y realizar análisis estocásticos que habrían requerido años en hardware tradicional.

Desde el punto de vista técnico, el sistema utiliza una combinación de códigos de superficie de tipo planar con enrutamiento de errores basado en métodos de decodificación “minimum weight perfect matching” (MWPM). Esta técnica permite detectar y corregir errores sin necesidad de observar directamente el estado cuántico —lo cual colapsaría el sistema— y representa un paso clave para lograr operaciones fiables en tiempo real.

¿Qué significa esto para el futuro de la computación cuántica?

El anuncio de Microsoft no supone aún la disponibilidad comercial de un ordenador cuántico fiable, pero sí representa un paso relevante hacia lo que se denomina “computación cuántica útil”. Mientras que la mayoría de las implementaciones actuales están limitadas a unos pocos qubits con errores del orden de 10^-2 o superiores, el enfoque lógico podría reducir estos valores a 10^-4 o menos, habilitando algoritmos como Shor (para factorización cuántica) o QAOA (para optimización combinatoria) con tasas de éxito razonables.

Además, esta corrección de errores es esencial para mantener estados de coherencia durante más de unos pocos microsegundos. Microsoft estima que su sistema podrá mantener estados cuánticos coherentes durante decenas de milisegundos, una mejora de varios órdenes de magnitud respecto al hardware existente basado en superconductores o iones atrapados. Si estos resultados se verifican experimentalmente, permitirán ejecutar circuitos cuánticos mucho más complejos y con menos overhead de reintentos.

En la práctica, esto se traduce en poder simular moléculas complejas, como catalizadores industriales o fármacos, con una precisión que los sistemas clásicos simplemente no pueden alcanzar. En sectores como la energía, la biotecnología o la criptografía post-cuántica, las implicaciones podrían ser enormes, no por sustituir a los ordenadores actuales, sino por complementar sus capacidades en ámbitos muy específicos.

Un hito importante, pero no el final del camino

A pesar del entusiasmo generado por este logro, aún quedan obstáculos. La construcción física de un ordenador cuántico que integre miles o millones de qubits físicos con coherencia sostenida sigue siendo extremadamente compleja. Las técnicas de control cuántico, refrigeración criogénica y aislamiento del entorno deben mejorar notablemente para escalar estos avances de forma práctica.

Por otro lado, la validación independiente del rendimiento lógico que Microsoft afirma haber alcanzado será crucial para que la comunidad científica acepte este hito como una base real sobre la que construir. De momento, todo se ha realizado en simulación, aunque con resultados reproducibles y siguiendo protocolos académicamente reconocidos.

Sin embargo, lo que diferencia a este avance de otros anuncios es su enfoque sistemático y reproducible. En lugar de presentar un único experimento aislado, Microsoft ha desarrollado un marco completo en el que se puede simular, validar y escalar la corrección de errores. Esa modularidad es clave para que futuras plataformas puedan adaptarse a distintos tipos de hardware cuántico, desde superconductores hasta puntos cuánticos o fotones entrelazados.

Reflexiones finales

La computación cuántica ha avanzado más lentamente de lo que muchos predijeron hace dos décadas, pero anuncios como el de Microsoft indican que se están superando algunas de sus barreras más fundamentales. La reducción en tres órdenes de magnitud de la tasa de errores lógicos es un logro técnico importante, y aunque el hardware comercial sigue estando a años vista, el camino hacia una computación cuántica útil, fiable y reproducible está más claro.

Este avance pone el foco en una de las claves reales de la computación cuántica: no basta con construir qubits, hay que estabilizarlos y hacerlos interoperables. Microsoft ha dado un paso relevante en ese sentido, y ahora será el turno de la comunidad científica, los ingenieros de hardware y las empresas de validar, replicar y aplicar estos progresos en el mundo real.