IBM presenta un procesador cuántico que puede expandirse mucho más allá de un solo chip

IBM ha presentado Quantum Nighthawk r3, su nuevo procesador cuántico diseñado para ejecutar cálculos más complejos y acercar esta tecnología a usos prácticos. El nuevo chip es capaz de ejecutar hasta 10.000 operaciones cuánticas sobre 520 qubits programables. IBM busca ponerse al día y competir con otras empresas como Microsoft, Google y Amazon en la carrera por desarrollar ordenadores cuánticos funcionales.

De acuerdo con una publicación en su web, el IBM Nighthawk r3 es la apuesta más ambiciosa de la compañía hasta la fecha. Además de la potencia de cálculo, el chip cuenta con 2.034 qubits físicos y una arquitectura que permite conectar varios procesadores entre sí. Según IBM, esto último le permitirá realizar cálculos más complejos sin sacrificar el rendimiento ni la precisión.

A diferencia de los procesadores tradicionales que encontramos en el ordenador o el móvil, un chip cuántico trabaja con qubits. Estos aprovechan las propiedades de la física cuántica para representar más información al mismo tiempo y resolver problemas que serían imposibles para un superordenador actual. Este proceso no solo involucra el número de qubits, sino también la velocidad con la que se tienen que realizar los cálculos una y otra vez hasta determinar cuál es la solución correcta.

IBM menciona que su arquitectura Nighthawk es capaz de ejecutar algoritmos millones o miles de millones de veces, gracias a sus sistemas de reinicio rápido de qubits y conectividad que reducen el tiempo entre operaciones. El Nighthawk r3 puede ejecutar hasta 10.000 operaciones cuánticas dentro de un mismo circuito, las cuales pueden aprovecharse en tareas como optimización de redes eléctricas, simulaciones de materiales magnéticos y experimentos de química cuántica.

La clave de Nighthawk: conectar varios chips en un solo sistema

Además del nuevo procesador, IBM confirmó que tiene planes de unir dos chips Nighthawk r3 mediante enlaces cuánticos especializados. Esto crearía un sistema con más de 1.000 qubits y evitaría algunos de los problemas comunes que enfrentan las empresas para producir estos procesadores. En lugar de fabricar un chip gigantesco, la arquitectura optaría por un sistema modular que podría escalarse con más procesadores conectados entre sí.

Comparado con lo que están desarrollando el resto de tecnológicas en la computación cuántica, IBM ha tomado otro camino. Nighthawk apuesta por aumentar el número de qubits y la velocidad de ejecución, mientras que compañías como Microsoft, Google y Amazon se enfocan en la corrección de errores. El Majorana 1 de Microsoft usa qubits topológicos diseñados para ser más estables, mientras que el Ocelot de Amazon se enfoca en los "cat qubits" para mejorar la corrección de errores en los cálculos.

La compañía confirmó que actualizará su plataforma para que los chips cuánticos trabajen junto con las supercomputadoras de alto rendimiento. Según IBM, esto ayudaría a ejecutar aplicaciones complejas y corregir errores. El Nighthawk r3 mantendrá la conectividad de red cuadrada y operaciones de su predecesor, añadiendo 10 interconexiones entre chips diseñadas para conectar procesadores en sistemas más grandes.

La plataforma IBM Quantum, que combina la computación cuántica y los superordenadores, estará disponible para investigadores y desarrolladores.