Computación cuántica: primeros módulos criogénicos
IBM ha completado con éxito la unión y el enfriamiento de dos módulos criogénicos en un mismo entorno en Yorktown Heights (Nueva York), según detalla la propia compañía. Este avance técnico permite interconectar cientos de chips cuánticos en un entorno ultrafrío de menos de 15 milikelvin, sentando las bases de ingeniería necesarias para construir ordenadores cuánticos de gran escala.
Computación cuántica de IBM
La nueva arquitectura modular de refrigeración compartida se ha diseñado para solventar el cuello de botella físico de la criogenia actual. De este modo, la empresa estadounidense da un paso clave en su hoja de ruta cuántica, cuyo objetivo final es la entrega del sistema IBM Quantum Starling en 2029, proyectado como el primer ordenador cuántico del mundo con tolerancia a fallos.
Un ecosistema físico para albergar miles de cúbits
En términos físicos, la unión de los dos primeros módulos operativos mide más de 8 pies de alto y 8 pies de ancho (aproximadamente 2,4 metros en ambas dimensiones). Durante las pruebas iniciales, los ingenieros demostraron que la estructura puede enfriarse de manera conjunta hasta los 4 Kelvin (la temperatura del helio líquido) en un periodo inferior a 5 días, logrando alcanzar su temperatura operativa óptima por debajo de los 15 milikelvin poco después.
Cada compartimento de vacío ofrece un espacio de cableado hasta 12 veces mayor que el de los sistemas cuánticos convencionales de la firma. Esta ampliación es crítica, ya que habilita un volumen superior de conexiones físicas entre los procesadores ubicados dentro de cada módulo y entre los diferentes bloques criogénicos.
Para lograr esta interconexión, la compañía emplea la tecnología de acoplamiento denominada L-coupler. Estos acopladores físicos actúan uniendo los diferentes procesadores cuánticos para que puedan comunicarse, compartir datos y operar de manera conjunta como un sistema informático unificado en una disposición de fila compacta.
La hoja de ruta hacia los 1.000 cúbits programables
El plan estratégico de IBM contempla el uso de estos acopladores físicos para conectar múltiples procesadores y conformar un sistema de al menos 1.000 cúbits programables para el año 2027. Con el propósito de testar la viabilidad y el rendimiento operativo de este diseño a corto plazo, la corporación instalará sus nuevos procesadores IBM Quantum Nighthawk en el interior de los módulos criogénicos antes de que finalice este año.
De cara al lanzamiento definitivo en 2029, la planificación técnica prevé que cada módulo criogénico individual sea capaz de albergar miles de cúbits operativos de manera simultánea. Este desarrollo se apoya en los códigos de corrección de errores presentados por la compañía el año pasado, que disminuyen sustancialmente la cantidad de recursos físicos necesarios para alcanzar la tolerancia a fallos.
Optimización y modularidad industrial
La nueva estructura criogénica integra tres componentes esenciales del entorno IBM Quantum System Two, rediseñados ahora para permitir que cada sección sea evaluada, mejorada y actualizada de manera independiente. Esta independencia modular acelerará el ritmo de desarrollo del hardware cuántico, reduciendo los tiempos de iteración necesarios para corregir fallos sisténicos.
“El éxito en la conexión y puesta en marcha de estos módulos criogénicos representa un avance fundamental hacia la comercialización de la computación cuántica tolerante a fallos para la industria”, explica Jay Gambetta, director de IBM Research y miembro destacado de la compañía. El directivo sostiene que este logro agilizará el desarrollo tecnológico en paralelo con las innovaciones que se están realizando en software y algoritmos.
(silicon.es)
Seguiremos brindándote más información sobre este tema en las siguientes presentaciones físicas y digitales de Channel News Perú
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