Scientists develop modular quantum computers/Científicos desarrollan ordenadores cuánticos modulares

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Until the 1970s, computers were enormous in size and price, so they were only accessible to military personnel, universities, and large companies. After several previous attempts by various companies, in 1981 IBM launched what could be considered the first personal computer. But despite a more than considerable reduction in both size and price, IBM personal computers were still not affordable for the average citizen.

Hasta los años setenta del pasado siglo los ordenadores eran máquinas enormes en tamaño y precio, por lo que solo podían acceder a ellos el personal militar, las universidades y las grandes compañías. Tras algunos intentos previos por varias compañías, en 1981 IBM lanza al mercado el que se podría considerar el primer ordenador personal. Pero a pesar de una más que considerable reducción tanto en el tamaño como en el precio, los ordenadores personales de IBM todavía no estaban al alcance del bolsillo de ciudadano medio.

But starting in the 1990s, computer stores began offering the option of assembling your own computer by purchasing individual components—a motherboard, a processor, a hard drive, etc.—this increased the availability of personal computers, which led to their prices gradually dropping until they became affordable for everyone. At the same time, the MS-DOS operating system appeared, which definitively democratized access to computers, leading us to the situation we find ourselves in today.

Pero a partir de los años noventa, los establecimientos de informática comenzaron a ofrecer la posibilidad de ensamblar tu propio ordenador comprando los módulos por separado, una placa base, un procesador, un disco duro, etc. Esto aumentó la oferta de los ordenadores personales lo que hizo que su precio se fuese reduciendo hasta volverse accesible a cualquier mortal. Al mismo tiempo aparecía el sistema operativo MS-DOS que definitivamente democratizó el acceso a los ordenadores, lo que nos llevó al escenario en el que hoy nos encontramos.

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Now, it appears that the University of Illinois at Urbana-Champaign is leading pioneering research in the development of modular quantum computers, similar to the clone computers of the 1990s. Superconducting quantum processors are designed as independent modules that can be connected to each other using detachable, low-loss cables. This allows for larger, reconfigurable systems to be assembled, much like LEGO bricks.

Ahora parece que la Universidad de Illinois Urbana-Champaign está liderando investigaciones pioneras en el desarrollo de ordenadores cuánticos modulares, al estilo de los ordenadores clónicos de los años noventa. Los procesadores cuánticos superconductores son diseñados como módulos independientes que pueden ser conectados entre sí mediante cables desmontables y de baja pérdida. Esto permite ensamblar sistemas más grandes y reconfigurables, como si fuesen bloques LEGO.

Unlike current monolithic systems, whose fidelity and size are limited by physical complexity, this modular approach facilitates fault detection and repair, as components can be easily upgraded or replaced. Researchers have even managed to manipulate qubits in different modules to create entanglement, enabling high-fidelity computational operations through the designed interconnects. This involves employing new types of superconducting qubits, which offer greater stability and control, increasing the efficiency and precision of quantum processing.

A diferencia de los monolíticos sistemas actuales, cuya fidelidad y tamaño están limitados por la complejidad física, este enfoque modular facilita la detección y reparación de fallos, ya que los componentes se pueden actualizar o reemplazar fácilmente. Los investigadores han logrado incluso manipular cúbits en diferentes módulos para crear entrelazamiento, permitiendo operaciones computacionales de alta fidelidad a través de los interconectores diseñados. Para ello se emplean nuevos tipos de cúbits superconductores, que ofrecen mayor estabilidad y control, aumentando la eficiencia y precisión en el procesamiento cuántico.

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The system is currently in an advanced stage of research and testing, but is still far from large-scale commercial deployment. They have successfully demonstrated the principle, where superconducting quantum computers can be efficiently connected using special cables that minimize signal loss and allow entanglement and communication between modules without noticeable degradation. The challenge now is to scale the number of modules, further improve coherence times, and optimize the integration of error correction to create truly useful and practical quantum computers.

Actualmente, el sistema se encuentra en una fase avanzada de investigación y pruebas, pero aún está lejos de un despliegue comercial a gran escala. Han conseguido una demostración de principio exitosa, donde módulos superconductores cuánticos pueden conectarse de manera eficiente mediante cables especiales que minimizan la pérdida de señal y permiten el entrelazamiento y la comunicación entre módulos sin degradación notable. Ahora el reto es escalar el número de módulos, mejorar aún más los tiempos de coherencia, y optimizar la integración de la corrección de errores para formar ordenadores cuánticos verdaderamente útiles y prácticos.

It is hoped that, as with early personal computers, modularity will not only improve scalability and flexibility but also enable more practical and robust systems for real-world applications. There is no doubt that this advance marks a turning point toward the industrial manufacture of powerful and adaptable quantum computers. It will also pave the way for the creation of viable large-scale systems, improving the fidelity and fault tolerance essential for tackling complex problems that are beyond the reach of classical computers.

Es de esperar que, al igual que ocurrió con los primeros ordenadores personales, la modularidad no solo mejore la escalabilidad y la flexibilidad, sino que también permitirá sistemas más prácticos y robustos para aplicaciones reales. No cabe duda de que este avance marca un punto de inflexión hacia la fabricación industrial de computadoras cuánticas potentes y adaptables. También abrirá la puerta a la creación de sistemas viables a gran escala, mejorando la fidelidad y la tolerancia a fallos, esenciales para abordar problemas complejos que superan a los ordenadores clásicos

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https://phys.org/news/2025-07-modular-network-fault-tolerant-scaling.html

https://www.muyinteresante.com/tecnologia/ordenadores-cuanticos-modulares.html