La industria de la computación cuántica enfrenta desafíos críticos en la infraestructura de enfriamiento, específicamente en la optimización de los refrigeradores de dilución. Un aspecto fundamental para garantizar la estabilidad de los sistemas es la mejora del desacoplamiento de vibraciones, un factor determinante para el funcionamiento preciso de los qubits.
Avances en la infraestructura criogénica
El sector está viendo el surgimiento de nuevas soluciones diseñadas para superar las limitaciones de los sistemas tradicionales. Recientemente, ULVAC y ULVAC CRYOGENICS INC. han anunciado el desarrollo de un refrigerador de dilución de próxima generación, creado con la colaboración de IBM. Esta iniciativa busca fortalecer la capacidad de suministro doméstico de sistemas criogénicos en Japón, reduciendo la dependencia de fabricantes extranjeros.
El sistema desarrollado por ULVAC se destaca por las siguientes características técnicas y operativas:
- Rendimiento de enfriamiento: Capacidad para mantener temperaturas cercanas a los 10 milikelvin (mK), esenciales para la operación estable de los qubits superconductores.
- Diseño modular y escalable: Estructura pensada para adaptarse a entornos de computación cuántica a gran escala en el futuro.
- Producción integrada: La empresa fabrica internamente los componentes clave, incluyendo criorefrigeradores de tubo de pulso y componentes de vacío, asegurando soporte a largo plazo y estabilidad en la cadena de suministro.
Se prevé que el despliegue de esta tecnología se realice en 2026, tras una fase de evaluaciones conjuntas entre ULVAC e IBM.
Nuevos paradigmas de escalabilidad: ColdCloud
Paralelamente, Maybell Quantum ha introducido ColdCloud, una arquitectura de enfriamiento criogénico patentada que propone un cambio en la forma de distribuir el frío. A diferencia de los refrigeradores de dilución convencionales, que agrupan todas las etapas de enfriamiento en una sola unidad independiente, ColdCloud centraliza la potencia de enfriamiento y la distribuye a nodos modulares independientes y ligeros.
Esta plataforma ofrece ventajas competitivas significativas:
- Eficiencia energética: Se reporta una eficiencia superior a 10 veces en comparación con los sistemas heredados.
- Tiempos de enfriamiento reducidos: Los procesos de enfriamiento se miden ahora en horas, en lugar de días.
- Versatilidad térmica: Los nodos pueden configurarse para operar por debajo de los 10 mK para qubits superconductores o ajustarse a temperaturas más altas para otras modalidades cuánticas y sensores.
El primer sistema ColdCloud se espera que esté operativo a finales de 2026, con despliegues adicionales programados para 2027, con el objetivo de trasladar la computación cuántica desde el entorno de laboratorio hacia los centros de datos.