Un investigador de IBM sostiene un componente de la computadora cuántica Loon
IBM
Como contendiente en la carrera por construir una supercomputadora cuántica libre de errores, IBM ha estado adoptando un rumbo diferente al de sus competidores más directos. Ahora, la empresa ha presentado dos nuevas computadoras cuánticas, llamadas Nighthawk y Loon, que pueden validar su enfoque y proporcionar las innovaciones necesarias para que la próxima generación de estos dispositivos sea realmente útil.
El diseño de supercomputadora cuántica de IBM es modular y se basa en el desarrollo de nuevas formas de conectar qubits superconductores dentro y entre diferentes unidades de computadora cuántica. Cuando la empresa lo presentó por primera vez, algunos investigadores cuestionaron la viabilidad de estas conexiones, dice Jay Gambetta de IBM. Dice que era como si la gente le estuviera diciendo al equipo de IBM: “’Estás en teoría, no puedes darte cuenta de eso’. Y 1762951382 vamos a mostrar eso [to be] equivocado.”
Dentro de Loon, cada qubit está conectado a otros seis y esas conexiones pueden “romper el avión”, lo que significa que no sólo viajan a través de un chip sino que también pueden moverse verticalmente, una capacidad que ninguna otra computadora cuántica superconductora ha tenido hasta ahora. Nighthawk, por otro lado, tiene conectividad de cuatro vías entre qubits.
Esta mayor conectividad puede resultar clave para superar algunos de los mayores desafíos que enfrentan las computadoras cuánticas existentes: podría aumentar su poder computacional y eliminar su propensión a cometer errores. Gambetta dice que las pruebas preliminares con Nighthawk muestran que puede ejecutar programas de computación cuántica que son un 30 por ciento más complejos que los que se ejecutan en la computadora cuántica más utilizada actualmente por la empresa. Esta mayor complejidad debería conducir a más aplicaciones para las computadoras cuánticas, y los modelos anteriores de IBM ya han comenzado a encontrar usos en áreas como la química.
El santo grial de la industria, sin embargo, es encontrar maneras de agrupar los qubits en los llamados qubits lógicos, que son a prueba de errores, e IBM ha estado defendiendo un método que requiere que esos grupos sean más pequeños que los enfoques de sus competidores, como los métodos empleados por Google. Esto podría permitir a IBM lograr cálculos sin errores y al mismo tiempo evitar algunos de los costos y desafíos de ingeniería que supone la necesidad de construir millones de qubits. Pero no funciona sin mucha conectividad entre qubits, del tipo que Gambetta dice haber logrado en Loon.
Stephen Bartlett, de la Universidad de Sydney en Australia, dice que si bien es necesario realizar más pruebas y evaluaciones comparativas de los nuevos dispositivos, la mayor conectividad de qubit es emocionante. “No es una solución milagrosa que resuelva todos los problemas de ampliar los dispositivos superconductores al tamaño necesario para algoritmos realmente útiles, pero, no obstante, es un paso importante hacia ello”, afirma.
Pero todavía quedan desafíos de ingeniería y física en el camino por delante. Uno de ellos es idear la mejor manera de leer la salida de la computadora cuántica al final de un cálculo, lo que, según Gambetta, es otra área en la que la empresa ha avanzado recientemente. Matthias Steffen, de IBM, afirma que el equipo ahora también trabajará para aumentar el “tiempo de coherencia” de cada qubit. Esta es una medida de cuánto tiempo permanece en un estado cuántico útil para los cálculos, que a menudo se degrada cuando se añaden nuevas conexiones al qubit. El equipo también está ideando formas de restablecer algunos qubits mientras se ejecutan los cálculos.
En 2026, la empresa planea lanzar una computadora cuántica modular que podrá almacenar y procesar información, que se basará en las próximas pruebas de Loon y Nighthawk.
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