IBM lanza un procesador cuántico con 127 cúbits, inalcanzable para cualquier superordenador tradicional

• Según la compañía, esta potencia no puede simularse "con fiabilidad" utilizando computadoras clásicas
• Podría utilizarse en áreas que abarcan desde la inteligencia artificial hasta el descubrimiento de fármacos

El nuevo procesador cuántico ha sido bautizado como "Eagle".

IBM ha anunciado la creación de un procesador cuántico con una potencia de cálculo de 127 cúbits (bits cuánticos), casi el doble que el más potente desarrollado por la compañía hasta ahora (65 cúbits), y que permitirá explorar problemas y ejecutar aplicaciones con un nivel de complejidad inalcanzable para un ordenador clásico. Bajo el nombre de Eagle, el nuevo procesador que constituye un "gran paso hacia el día en que los ordenadores cuánticos puedan superar a los clásicos a niveles significativos", ha declarado el vicepresidente senior de IBM y director de investigación, Darío Gil.

El número de cúbits de estos procesadores permitirá a los usuarios explorar problemas con un nuevo nivel de complejidad a la hora de realizar experimentos y ejecutar aplicaciones, como la optimización del 'machine learning' (aprendizaje automático) o el modelado de nuevas moléculas y materiales para su uso en áreas que van desde la industria energética hasta el proceso de descubrimiento de fármacos.

La carrera entre los gigantes tecnológicos por la tecnología cuántica continúa. Google a finales de 2019 anunció que había logrado la supremacía cuántica tras conseguir realizar en 200 segundos una operación que un computador tradicional hubiera requerido 10.000 años. Lo hizo con un ordenador de 54 cúbits.

Poco después de que este hito de Google trascendiese, IBM aseguró que había realizado este cálculo con un ordenador tradicional en apenas dos días y medio y con unos resultados más fiables. En este caso, IBM no habla de "supremacía cuántica" pero sí defiende que Eagle es el primer procesador cuántico "cuya escala hace imposible que un ordenador clásico lo simule con fiabilidad".

Unos, ceros, y una superposición de ambos

Los ordenadores cuánticos utilizan un sistema de cúbits (bits cuánticos) que almacenan información en las dos cifras del código binario, 1 y 0, además de en una superposición de ambas, mientras que las computadoras clásicas utilizan bits y deben elegir entre almacenar datos en una de las dos cifras, 1 o 0. Esto ofrece a la computación cuántica la posibilidad de realizar interacciones y operaciones abismalmente más complejas que la tradicional.

Hace justo un año, IBM presentó una hoja de ruta para la computación cuántica y que pasa por alcanzar los 433 cúbits en 2022, y los 1.121 en 2023. Para hacerse una idea de la magnitud de esta promesa, en el caso de Eagle, el número de bits clásicos necesarios para representar un estado en el procesador de 127 cúbits supera el número total de átomos de los más de 7.500 millones de personas que viven actualmente en la Tierra, según cálculos de IBM.

Hummingbird, el anterior procesador de IBM presentado en 2020, tenía 65 cúbits; mientras que el de 2019, Falcon, no pasaba de 27 cúbits. Por lo tanto, Eagle es el primer procesador cuántico de IBM desarrollado y desplegado para contener más de 100 cúbits operativos y conectados. Para lograr este avance, los investigadores de IBM se han basado en las innovaciones introducidas en sus actuales procesadores cuánticos, como el diseño de la disposición de los cúbits para evitar errores y una arquitectura para reducir el número de componentes necesarios.

La compañía ha utilizado una técnica de empaquetado de componentes en 3D, que se trata de una arquitectura que hace posible acceder a más cúbits de potencia de cálculo y que IBM planea usar en su procesador en desarrollo Condor, con el que espera superar los mil cúbits en 2023. Además, las nuevas técnicas empleadas en Eagle colocan el cableado de control en varios niveles físicos dentro del procesador y mantienen los cúbits en una sola capa, lo que permite un aumento significativo del número de estos, manteniendo un alto nivel de calidad.

Eagle está disponible como dispositivo exploratorio en IBM Cloud para miembros selectos de IBM Quantum Network. Además, está previsto que llegue a los primeros países a partir del mes de diciembre, aunque de momento su producción será limitada.