El ordenador cuántico de IBM, llamado Nighthawk, estará disponible a nivel comercial a finales de año. Con 120 cúbits, abre nuevas posibilidades a la aplicación de esta tecnología y en materia de corrección de errores.
Muchas empresas, incluida la propia IBM, han mostrado este año usos de ordenadores cuánticos que van más allá de lo que es posible con enfoques puramente clásicos de computación. Sin embargo, ninguna de estas acciones ha demostrado ser clara e indiscutible en lo que respecta a disponer de una superioridad cuántica reproducible y aplicable a más de un caso de uso concreto.
Mark Horvath, analista de Gartner, explica que “el problema es que todavía no existen puntos de referencia estandarizados para la computación cuántica, lo que hace muy difícil validar o refutar las afirmaciones sobre sus ventajas”. Y añade: “Las empresas suelen demostrar la ventaja cuántica en problemas cuidadosamente seleccionados en los que saben que obtendrán buenos resultados, en lugar de mostrar una superioridad consistente en una amplia gama de casos de uso”. Es como tirar un conjunto de dados 100 veces y señalar sólo la ocasión en la que salió doble uno, ha apostillado. Las empresas no muestran todas las veces en las que los dados no han dado un resultado favorable.
Aun así, algunos de esos resultados pueden ser válidos, según Scott Crowder, vicepresidente de adopción cuántica en IBM, lo que incluye al actual ordenador cuántico insignia de IBM, Heron. En su opinión, “ahora tenemos sistemas que pueden ejecutar programas que no pueden simularse de forma clásica, así que hay muchas afirmaciones plausibles”. Para el año que viene, ha vaticinado, la industria verá demostraciones claras y verificables de la superioridad cuántica, capaces de soportar el escrutinio. La computación cuántica entrará así en una nueva etapa de madurez con verdadero valor comercial.
IBM también ha presentado su nuevo ordenador Nighthawk, que lleva aún más lejos la tecnología cuántica. Estará disponible comercialmente a finales de año y cuenta con 120 cúbits, algo menos que los 156 de Heron. Pero está construido sobre una nueva topología que aumenta el número de acopladores: de los 176 de Heron a un máximo de 218. Además, incorpora un diseño modular que permitirá a IBM ampliarlo aún más. Incluso en su lanzamiento, según Crowder, el sistema permite a las empresas ejecutar programas cuánticos más largos que antes, con una mayor variedad de aplicaciones potenciales.
Otro avance importante es la corrección de errores. El año pasado, IBM demostró que puede realizar corrección de errores en ordenadores clásicos de forma rápida y lo suficientemente económica como para resultar práctica, utilizando componentes disponibles en el mercado, concretamente en un chip FPGA de AMD, ya comercializado. “Y lo hicimos un año antes de lo previsto”, ha añadido el vicepresidente de adopción cuántica en IBM”.
IBM también cuenta ya con la tecnología necesaria para acoplar múltiples chips cuánticos en sistemas más grandes. “Nighthawk será el chip que servirá de base para construir estos sistemas”, ha señalado. Para finales de 2026, la nueva arquitectura modular y la avanzada corrección de errores de Nighthawk le permitirán soportar 7.500 puertas lógicas; podrá llegar a 10.000 en 2027 y a 15.000 en 2028.
En opinión de Horvarth, la empresa media no verá beneficios inmediatos. “Pero si estuvieras a cargo de una mesa de mercados de capitales, podrías utilizarlo”, ha dicho, para añadir: “Si dirigieras un departamento de logística, podrías emplearlo para optimizar rutas”. Y para los responsables de ciberseguridad, podría ser el momento de actualizar a esquemas seguros frente a la computación cuántica. “Es necesario estar en PQC [criptografía poscuántica] para 2030”, ha advertido. “Creemos que los actores comerciales tendrán capacidad para empezar a romper firmas digitales alrededor de 2032 si se mantienen los plazos actuales”.
Los anuncios muestran que IBM está cumpliendo todos los hitos de su hoja de ruta cuántica. “Me mostraron su plan original hace cinco años y yo era bastante escéptico”, ha comentado Horvath. Y ha añadido: “Pero lo han logrado casi exactamente según su calendario. Así que ahora me lo tomo muy en serio. Hay muchas cosas que podrían frenarlos, pero su historial hasta la fecha es muy bueno”.
De hecho, IBM ya trabaja en el sucesor de Nighthawk: Loon. Loon es un chip experimental con una nueva arquitectura que permite una escalabilidad aún mayor. Según IBM, “está casi fabricado” y se ensamblará a finales de año. La compañía afirma que este chip les ayudará a crear el que podría ser el primer ordenador cuántico tolerante a fallos y de gran escala del mundo, previsto para 2029.
Loon sustituye los acopladores de Nighthawk por acopladores C, capaces de conectar qubits situados a mayor distancia. “Se trata de un cambio revolucionario”, ha afirmado Fred Chong, miembro de la ACM y profesor en la Universidad de Chicago, para añadir: “Loon demuestra algo muy importante que ninguna otra máquina superconductora comercial ha mostrado”.
Según Chong, Loon incorpora una capa adicional en el chip, pasando a ser tridimensional, lo que permite conexiones entre qubits no adyacentes. Incluso chips separados —los que se encuentran en las cajas en la base de los enormes refrigeradores criogénicos suspendidos— pueden conectarse entre sí, ha señalado Crowder. De hecho, esto ya es posible con Nighthawk. “Puede imaginarse cables entre las cajas inferiores”, ha explicado Crowder, para apostillar: “Nighthawk está diseñado para hacerlo, y también será el módulo que conectará los sistemas tolerantes a fallos en un ordenador cuántico de gran escala”.
“Es un anuncio muy relevante para la industria”, ha afirmado Heather West, analista de IDC. A su juicio, “estamos empezando a ver cómo escalar estos sistemas sin tener que comprimir miles o cientos de miles de cúbits en un único chip”. Es un error pensar que la computación cuántica no es útil o no puede aprovecharse hoy, señala. Las organizaciones deberían empezar ya a pensar cómo emplearla, especialmente si esperan obtener ventaja competitiva. “Esperar a que la tecnología madure podría ser perjudicial, ya que la curva de aprendizaje necesaria para entender la cuántica y programar algoritmos cuánticos es muy pronunciada”, añade.
Desarrollar estas capacidades internamente es difícil, igual que incorporarlas desde fuera. Y después está el tiempo necesario para construir casos de uso y descubrir nuevos flujos de trabajo. “Y ya hay empresas que están obteniendo cierto valor comercial de los sistemas cuánticos”, dice. Incluso empezar con proyectos pequeños puede ayudar a las organizaciones a adquirir las habilidades que necesitarán, ha concluido West. “Así, cuando la industria esté lista para casos de uso más complejos, tú ya estarás preparado”.
Fuente: IBM