Esta es la hoja de ruta de IBM para ofrecer un sistema cuántico de más de 4.000 cúbits

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IBM ha presentado una nueva hoja de ruta hacia la era de la computación cuántica, que se apoya en tres pilares: hardware cuántico robusto y escalable; software cuántico de vanguardia para orquestar y habilitar programas cuánticos accesibles y potentes; y un amplio ecosistema global de organizaciones y comunidades preparadas para esta tecnología cuántica. Planea ofrecer un sistema de más de 4.000 cúbits en 2025.

IBM ha ampliado su hoja de ruta para conseguir una computación cuántica práctica y a gran escala. En ella detalla los planes para nuevas arquitecturas modulares y redes que permitirán a los sistemas cuánticos de IBM alcanzar hasta cientos de miles de cúbits. Para dotarlos de la velocidad y la calidad necesarias para la computación cuántica práctica, la multinacional tiene previsto seguir construyendo una capa de orquestación de software cada vez más inteligente para distribuir eficazmente las cargas de trabajo y evitar los retos de la infraestructura. 

IBM anunció por primera vez su hoja de ruta cuántica en 2020. Desde entonces, la compañía ha cumplido cada uno de los objetivos de su calendario. Entre ellos se encuentra IBM Eagle, un procesador de 127 cúbits con circuitos cuánticos que no pueden simularse con exactitud de forma fiable en un ordenador clásico, y cuya arquitectura sentó las bases para procesadores con cada vez más cúbits. Además, IBM ha multiplicado por 120 la velocidad de los tiempos de ejecución cuánticos suministrados a través de la plataforma de software Qiskit Runtime, el modelo de programación y servicio de computación cuántica en contenedores de IBM. En este sentido, Darío Gil, vicepresidente senior y su director de Investigación, ha subrayado que "en sólo dos años, nuestro equipo ha hecho un progreso increíble en nuestra hoja de ruta cuántica existente. La ejecución de nuestra visión nos ha proporcionado una clara visibilidad del futuro de la cuántica y de lo que se necesitará para llegar a la era de la computación cuántica práctica".

A finales de este año, IBM espera continuar con los objetivos previamente establecidos en su hoja de ruta y presentar IBM Osprey, su procesador de 433 cúbits y, en 2023, continuará avanzando en sus objetivos de construir una experiencia de desarrollo sin fricciones con Qiskit Runtime y flujos de trabajo construidos directamente en la nube, para llevar un enfoque sin servidor al núcleo del stack de software cuántico y ofrecer a los desarrolladores una simplicidad y flexibilidad avanzadas. Este enfoque sin servidor también marcará un paso crítico para lograr la distribución inteligente y eficiente de los problemas en los sistemas cuánticos y clásicos. En cuanto al hardware, IBM tiene previsto presentar IBM Condor, el primer procesador cuántico universal del mundo con más de 1.000 qubits.

Con la nueva ruta, IBM apunta a tres técnicas de escalabilidad para sus procesadores cuánticos: el primero implica la creación de capacidades para comunicar y paralelizar clásicamente las operaciones entre múltiples procesadores. Esto abrirá la vía a un conjunto más amplio de técnicas necesarias para los sistemas cuánticos prácticos, como aquellas mejoradas para la mitigación de errores y la orquestación inteligente de cargas de trabajo, combinando recursos de computación clásicos con procesadores cuánticos que pueden ampliar su tamaño. 

El siguiente paso para ofrecer una arquitectura escalable consiste en desplegar acopladores de corto alcance a nivel de chip. Estos acopladores conectarán estrechamente varios chips para formar un procesador único y más grande, e introducirán una modularidad fundamental que es clave para la escalabilidad. 

El tercer componente para alcanzar una verdadera escalabilidad consiste en proporcionar enlaces de comunicación cuántica entre los procesadores cuánticos. Para ello, ha propuesto enlaces de comunicación cuántica para conectar clústers y formar un sistema cuántico más grande.

Estas tres técnicas se aprovecharán para alcanzar el objetivo de IBM para 2025: un procesador de más de 4.000 cúbits construido con múltiples clusters de procesadores escalados modularmente.