Átomos Neutros 2026: QuEra y Pasqal en la

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📅 Última actualización: marzo de 2026. Contenido revisado y verificado.

La tecnología cuántica que nadie vio venir

Hace apenas cinco años, los átomos neutros eran considerados una curiosidad académica interesante pero poco relevante para la computación cuántica práctica. Los superconductores de IBM y Google dominaban los titulares, los iones atrapados de IonQ y Quantinuum competían en fidelidad, y nadie hablaba de atrapar átomos individuales con pinzas de luz láser como plataforma computacional seria.

Todo cambió entre 2022 y 2024 con una serie de resultados que sacudieron la industria. En 2023, Atom Computing demostró una matriz de 1.225 qubits de átomos neutros, superando el récord de IBM Condor con sus 1.121 qubits superconductores. Casi simultáneamente, un equipo de Harvard y QuEra publicó en Nature una demostración de corrección de errores cuánticos con 48 qubits lógicos, un número muy superior al demostrado por cualquier otra plataforma.

Estos resultados catapultaron a los átomos neutros al centro del debate sobre qué tecnología dominará la computación cuántica del futuro. Las rondas de inversión se multiplicaron, Microsoft anunció una alianza estratégica con Atom Computing, y la comunidad científica empezó a reconocer que los átomos neutros podrían combinar las ventajas de varias plataformas en un solo paquete.

Cómo funciona un qubit de átomos neutros

Un qubit de átomos neutros utiliza un átomo individual, típicamente rubidio-87, cesio-133 o iterbio-171, atrapado en el espacio por un haz láser enfocado llamado pinza óptica. A diferencia de los iones, los átomos neutros no tienen carga eléctrica, lo que los hace inmunes a los campos eléctricos parásitos pero también más difíciles de confinar, ya que no se pueden atrapar con campos electromagnéticos estáticos.

Los dos estados del qubit se codifican típicamente en dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo, separados por una frecuencia de microondas. Estos estados son extraordinariamente estables, con tiempos de coherencia que pueden alcanzar varios segundos, comparables a los iones atrapados y miles de veces superiores a los qubits superconductores.

Las puertas de un solo qubit se implementan con pulsos de microondas o Raman láser que rotan el estado del átomo entre los dos niveles hiperfinos. Las puertas de dos qubits son donde los átomos neutros muestran su característica más distintiva: utilizan la excitación de los átomos a estados Rydberg de alta energía, donde el electrón externo orbita a una distancia enorme del núcleo, para crear interacciones fuertes entre átomos separados por distancias de varios micrómetros.

Pinzas ópticas: atrapar átomos con luz láser

Las pinzas ópticas son haces láser enfocados a un punto muy pequeño que crean un gradiente de campo eléctrico capaz de atrapar partículas microscópicas, incluyendo átomos individuales. Arthur Ashkin recibió el Premio Nobel de Física en 2018 por su desarrollo, y en las últimas décadas se han convertido en una herramienta fundamental de la física atómica.

Para la computación cuántica, los átomos se atrapan en matrices bidimensionales o tridimensionales de pinzas ópticas generadas por moduladores espaciales de luz o dispositivos acusto-ópticos. Cada pinza atrapa exactamente un átomo, creando una rejilla regular de qubits que puede configurarse en prácticamente cualquier geometría: cuadrada, triangular, hexagonal o incluso topologías personalizadas optimizadas para algoritmos específicos.

Una ventaja extraordinaria de las pinzas ópticas es que los átomos pueden moverse físicamente durante la computación. Cambiando dinámicamente el patrón de las pinzas, se puede reorganizar la matriz de átomos para acercar qubits distantes, permitiendo puertas de dos qubits entre cualquier par de átomos sin necesidad de operaciones SWAP intermedias. Esta conectividad reconfigurable es única entre todas las plataformas cuánticas.

La escala de las matrices ha crecido vertiginosamente. En 2016, las primeras matrices tenían unos diez átomos. En 2023, Atom Computing demostró 1.225 sitios cargados con átomos individuales de iterbio. Las proyecciones para los próximos años hablan de matrices con diez mil o más qubits, una escala que cambiaría fundamentalmente las posibilidades de la computación cuántica.

Interacciones Rydberg: puertas cuánticas de largo alcance

Los estados Rydberg son estados atómicos de muy alta energía donde el electrón más externo orbita a distancias enormes del núcleo, cientos o miles de veces el radio atómico normal. Un átomo en estado Rydberg se comporta como una burbuja cuántica gigante, con un momento dipolar eléctrico enorme que genera interacciones muy fuertes con átomos Rydberg vecinos.

Estas interacciones son la clave de las puertas cuánticas en átomos neutros. Cuando un átomo se excita a un estado Rydberg, su interacción con los átomos vecinos es tan fuerte que puede desplazar los niveles de energía de los átomos circundantes, impidiendo que también se exciten al mismo estado Rydberg. Este fenómeno se llama bloqueo Rydberg y es el equivalente cuántico de un interruptor: si un átomo está encendido, sus vecinos se bloquean.

El bloqueo Rydberg permite implementar puertas controladas de dos qubits de forma natural. Un pulso láser diseñado para excitar un par de átomos al estado Rydberg tiene un efecto que depende del estado de ambos: si ambos están en el estado uno, la interacción Rydberg bloquea la doble excitación, creando una fase condicional que implementa la puerta. Es conceptualmente elegante y físicamente eficiente.

La distancia de alcance de las interacciones Rydberg, típicamente entre tres y diez micrómetros, supera con creces la separación entre átomos en la matriz, lo que significa que se pueden ejecutar puertas de dos qubits entre átomos que no son vecinos inmediatos. Combinado con la capacidad de mover átomos físicamente, esto proporciona una conectividad que rivaliza con los iones atrapados y supera ampliamente a los superconductores.

Tabla comparativa: átomos neutros vs superconductores vs iones

QuEra Computing: de Harvard a Amazon Braket

QuEra Computing fue fundada en 2018 como spin-off del laboratorio de Mikhail Lukin en la Universidad de Harvard. Lukin, junto con su colaborador Markus Greiner, es uno de los científicos más influyentes en física de átomos ultrafríos y fue pionero en el uso de átomos Rydberg para información cuántica.

La plataforma de QuEra utiliza átomos de rubidio-87 atrapados en matrices de pinzas ópticas, con capacidad para hasta 256 qubits. El sistema, llamado Aquila, es accesible a través de Amazon Braket, lo que permite a desarrolladores y empresas de todo el mundo ejecutar algoritmos cuánticos en hardware de átomos neutros desde la nube.

El modelo de negocio de QuEra se centra en tres pilares. Primero, el acceso como servicio a su hardware para investigadores y empresas. Segundo, la venta de sistemas completos a laboratorios nacionales y organizaciones de defensa. Tercero, el desarrollo de aplicaciones en simulación de materiales y optimización en colaboración con socios industriales.

QuEra ha recaudado más de cien millones de dólares en rondas de financiación, con inversores que incluyen a Day One Ventures y Rakuten Capital. La empresa tiene una hoja de ruta agresiva que prevé procesadores con miles de qubits y corrección de errores completa antes de 2028.

Pasqal: el campeón europeo con Nobel incluido

Pasqal fue fundada en 2019 en Francia por Georges-Olivier Revel, con el respaldo científico de Alain Aspect, ganador del Premio Nobel de Física 2022 por sus experimentos sobre entrelazamiento cuántico, y Antoine Browaeys y Thierry Lahaye, del Institut d’Optique de Palaiseau.

La empresa se ha posicionado como el líder europeo en átomos neutros, con un enfoque fuerte en aplicaciones industriales. Sus clientes y socios incluyen a LG Electronics para simulación de baterías de litio, Airbus para optimización de rutas de vuelo, EDF para simulación de redes eléctricas, y Thales para aplicaciones de defensa.

Pasqal se diferencia tecnológicamente por su uso de pinzas ópticas holográficas que permiten crear configuraciones tridimensionales de átomos, no solo matrices planas. Esto abre posibilidades para implementar ciertos códigos de corrección de errores cuánticos y algoritmos de simulación que se mapean naturalmente a estructuras 3D.

En noviembre de 2023, Pasqal se fusionó con Qu&Co, una empresa holandesa especializada en software cuántico para simulación de materiales y optimización. Esta adquisición les dio un stack completo de hardware y software, similar a la estrategia de Quantinuum con la fusión Honeywell-Cambridge Quantum. Pasqal ha recaudado más de cien millones de euros y tiene sus oficinas principales en Massy, cerca de París, con presencia en Ámsterdam, Toronto y Canadá.

Para el ecosistema cuántico español y europeo, Pasqal es especialmente relevante como el campeón continental que podría competir con las empresas estadounidenses en la carrera cuántica global.

Atom Computing: 1.225 qubits y la alianza con Microsoft

Atom Computing, fundada en 2018 en Berkeley, California, protagonizó uno de los anuncios más impactantes de 2023 al demostrar una matriz de 1.225 qubits de átomos neutros de iterbio-171, el mayor número de qubits atómicos demostrado en cualquier plataforma.

La elección de iterbio-171, en lugar del rubidio-87 más comúnmente utilizado, es una decisión técnica significativa. El iterbio ofrece un estado nuclear con espín un medio que proporciona un qubit hiperfino de dos niveles limpio con tiempos de coherencia excepcionales, medidos en hasta cuarenta segundos por Atom Computing en condiciones controladas.

En 2024, Microsoft anunció una alianza estratégica con Atom Computing para combinar el hardware de átomos neutros de Atom con las capacidades de software y corrección de errores de Azure Quantum. Microsoft, que hasta entonces había centrado su estrategia cuántica casi exclusivamente en qubits topológicos con su chip Majorana 1, reconoció con esta alianza que necesitaba una plataforma de hardware funcional a corto plazo mientras su tecnología topológica madura.

Esta alianza es significativa para la industria porque sugiere que incluso Microsoft, con su apuesta radical por los qubits topológicos, reconoce el potencial de los átomos neutros como plataforma viable para la computación cuántica a escala.

El hito de Harvard: 48 qubits lógicos con átomos neutros

En diciembre de 2023, un equipo liderado por Mikhail Lukin y Dolev Bluvstein en Harvard, en colaboración con QuEra, publicó en Nature un resultado que muchos consideran tan importante como la demostración de corrección de errores de Google Willow. Utilizando 280 qubits de átomos neutros, crearon y manipularon 48 qubits lógicos con corrección de errores, un número sin precedentes en cualquier plataforma.

El equipo implementó la corrección de errores utilizando un enfoque innovador que aprovecha la capacidad de mover átomos con pinzas ópticas durante la computación. Los átomos se reorganizan dinámicamente para ejecutar las mediciones de síndrome necesarias para detectar y corregir errores, una ventaja que las arquitecturas con qubits fijos no pueden replicar.

Además de la corrección de errores, el equipo demostró puertas lógicas entrelazantes entre pares de qubits lógicos y circuitos cuánticos completos ejecutados sobre qubits protegidos, todo en un solo sistema experimental. Estos resultados sitúan a los átomos neutros a la vanguardia de la carrera hacia la computación cuántica tolerante a fallos.

La comparación con el resultado de Google Willow es instructiva: mientras Willow demostró la corrección de errores below threshold con qubits superconductores y hasta siete qubits lógicos, el equipo de Harvard creó 48 qubits lógicos en átomos neutros. La cantidad de qubits lógicos es importante porque determina la complejidad de los algoritmos que se pueden ejecutar con protección contra errores.

Perspectivas: por qué los átomos neutros podrían liderar

Los átomos neutros tienen un argumento cada vez más convincente para ser la plataforma que lidere la computación cuántica en la próxima década. La combinación de escalabilidad rápida, demostrada con más de mil qubits, corrección de errores con decenas de qubits lógicos, conectividad reconfigurable y tiempos de coherencia largos no tiene equivalente en ninguna otra plataforma.

Los retos pendientes son significativos pero abordables. La fidelidad de las puertas de dos qubits Rydberg, actualmente en torno al noventa y nueve con cinco por ciento, necesita mejorar hasta al menos el noventa y nueve con nueve por ciento para la corrección de errores eficiente. La tasa de pérdida de átomos de las trampas, que obliga a recargar la matriz periódicamente, necesita reducirse. Y la velocidad de las operaciones de reorganización de átomos necesita aumentar para no limitar la velocidad de cálculo.

Sin embargo, estos son problemas de ingeniería, no obstáculos fundamentales de la física. La comunidad de átomos neutros está avanzando rápidamente en todos estos frentes, y la cantidad de inversión y talento que están atrayendo QuEra, Pasqal, Atom Computing y los laboratorios académicos sugiere que las soluciones llegarán.

Para el futuro de la IA cuántica, los átomos neutros son especialmente prometedores para la simulación de sistemas cuánticos de muchos cuerpos, un problema donde ofrecen una ventaja natural al poder configurar la geometría de los átomos para reproducir directamente la estructura del sistema que se quiere simular.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los qubits de átomos neutros?

Utilizan átomos sin carga atrapados con pinzas ópticas láser. Los estados cuánticos del átomo codifican la información. Atom Computing ha demostrado 1.225 qubits, el récord en qubits atómicos.

¿Por qué están ganando atención?

Combinan identidad perfecta de qubits, escalabilidad rápida a miles de qubits, conectividad reconfigurable y tiempos de coherencia de segundos. Un estudio de Harvard demostró 48 qubits lógicos con corrección de errores.

¿Qué es QuEra Computing?

Spin-off de Harvard que ofrece hasta 256 qubits de rubidio a través de Amazon Braket. Ha recaudado más de cien millones de dólares.

¿Qué hace Pasqal?

Líder europeo en átomos neutros, cofundada con el respaldo de Alain Aspect (Nobel 2022). Trabaja con LG, Airbus y EDF en aplicaciones industriales.

¿Pueden competir con IBM y Google?

Sí. Con más de mil qubits demostrados y 48 qubits lógicos con corrección de errores, los átomos neutros rivalizan directamente con las plataformas de superconductores.

Consulta también nuestras guías sobre qué es un qubit, la decoherencia cuántica y cómo invertir en computación cuántica.

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