Una QPU (Quantum Processing Unit) es el equivalente en hardware cuántico de una CPU. Es el dispositivo físico que almacena qubits y ejecuta operaciones de puertas cuánticas. Las tecnologías de QPU actuales incluyen qubits superconductores (IBM, Google, Rigetti), qubits de iones atrapados (IonQ, Quantinuum), qubits fotónicos (PsiQuantum, Xanadu) y átomos neutros (QuEra, Pasqal). Cada tecnología tiene diferentes compromisos en cuanto a número de qubits, fidelidad de puerta, conectividad y tiempos de coherencia. Las QPU operan a temperaturas criogénicas (superconductores) o en vacío (iones atrapados). El acceso suele proporcionarse a través de API en la nube. Ejecutar circuitos en una QPU real siempre implica ruido, sobrecarga de transpilación y tiempos de espera en cola en comparación con los simuladores.
Términos relacionados
Qubit
FundamentalsLa unidad fundamental de la información cuántica: el análogo cuántico de un bit clásico.
NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum (cuántica ruidosa de escala intermedia): dispositivos con 50 a 1000 qubits sin corrección de errores completa.
Tiempo T1 / T2
HardwareT1 es el tiempo de relajación de energía del qubit; T2 es el tiempo de coherencia (desfase). Ambos limitan la duración del circuito.
Fidelidad
MetricsUna medida (de 0 a 1) de cuán cercana está una operación o estado cuántico real al objetivo ideal.
Transpilación
HardwareEl proceso de compilar un circuito cuántico al conjunto de puertas nativas y a la conectividad de qubits de un dispositivo específico.
Qubit Superconductor
HardwareUn qubit construido a partir de un circuito superconductor con una o más uniones Josephson, enfriado casi hasta el cero absoluto y controlado con pulsos de microondas.
Qubit de Ion Atrapado
HardwareUn qubit codificado en los niveles de energía internos de un ion individual mantenido en su lugar por campos electromagnéticos y controlado con pulsos láser.
Qubit Fotónico
HardwareUn qubit codificado en una propiedad de un único fotón, como la polarización o el camino, que puede viajar por fibra óptica y operar sin refrigeración criogénica profunda.
Qubit de Átomo Neutro
HardwareUn qubit codificado en los estados internos de un átomo neutro individual mantenido en su lugar por un haz láser enfocado (una pinza óptica), usando estados de Rydberg para entrelazar átomos vecinos.