IBM presenta su avanzado procesador cuántico de 127 qubits

Por: Equipo “Cápsula Informativa”

• Por primera vez, la compañía ofrece 127 qubits en un solo procesador cuántico de IBM con tecnología de empaquetado de vanguardia.
• El nuevo procesador profundiza los roadmaps líderes de la industria de IBM para avanzar en el rendimiento de sus sistemas cuánticos.
• Anticipo del diseño de IBM Quantum System Two, un sistema cuántico de próxima generación que albergará futuros procesadores cuánticos.

IBM, anunció su nuevo procesador ‘Eagle’ de 127 qubits (bits cuánticos) durante el IBM Quatum Summit 2021, su evento anual en el que presenta los hitos de hardware y software cuántico, así como el crecimiento del ecosistema cuántico. El procesador ‘Eagle’ es un gran avance para aprovechar el enorme potencial informático de los dispositivos basados en la física cuántica. Esto señala el punto en el desarrollo de hardware en el que los circuitos cuánticos no pueden ser simulados de manera confiable y exacta en una computadora clásica. IBM también anticipó los planes para IBM Quantum System Two, la próxima generación de sistemas cuánticos.

La computación cuántica aprovecha la naturaleza cuántica fundamental de la materia a niveles subatómicos para ofrecer la posibilidad de una potencia computacional enormemente aumentada. La unidad computacional fundamental de la computación cuántica es el circuito cuántico, una disposición de qubits en puertas y medidas cuánticas. Cuantos más qubits posea un procesador cuántico, más complejos y valiosos serán los circuitos cuánticos que puede ejecutar.

IBM recientemente presentó los roadmaps para la computación cuántica, incluido el camino para escalar el hardware cuántico para permitir que los circuitos cuánticos complejos alcancen la Ventaja Cuántica, el momento en el que los sistemas cuánticos pueden superar significativamente sus contrapuntos clásicos. ‘Eagle’ es el último paso en este camino de escalabilidad.

IBM mide el progreso en el hardware de computación cuántica a través de tres atributos de desempeño: escala, calidad y velocidad. La escala se mide en el número de qubits en un procesador cuántico y determina qué tan grande es el circuito cuántico que se puede ejecutar. La calidad se mide mediante el Volumen Cuántico y describe con qué precisión se ejecutan los circuitos cuánticos en un dispositivo cuántico real. La velocidad se mide por CLOPS (Circuit Layer Operations Per Second), una métrica que IBM presentó en noviembre de 2021, y que captura la viabilidad de ejecutar cálculos reales compuestos por una gran número de circuitos cuánticos.

Procesador Eagle de 127 qubits

‘Eagle’ es el primer procesador cuántico de IBM desarrollado e implementado para contener más de 100 qubits operativos y conectados. Sigue al procesador IBM ‘Hummingbird’ de 65 qubits presentado en 2020 y al procesador ‘Falcon’ de 27 qubits anunciado en 2019. Para lograr este avance, los investigadores de IBM desarrollaron innovaciones pioneras en sus procesadores cuánticos existentes, como un diseño de disposición de qubits para reducir errores y una arquitectura para disminuir el número necesario de componentes. Las nuevas técnicas utilizadas en Eagle colocan el cableado de control en múltiples niveles físicos dentro del procesador mientras mantienen los qubits en una sola capa, lo que permite un aumento significativo de qubits.

El aumento de qubits permitirá a los usuarios explorar problemas en un nuevo nivel de complejidad al realizar experimentos y ejecutar aplicaciones, como optimizar el aprendizaje automático o modelar nuevas moléculas y materiales para su uso en áreas que abarcan desde la industria energética hasta el proceso de descubrimiento de fármacos. ‘Eagle’ es el primer procesador cuántico de IBM cuya escala hace imposible que una computadora clásica simule de manera confiable. De hecho, el número de bits clásicos necesarios para representar un estado en el procesador de 127 qubits excede el número total de átomos en los más de 7.500 millones de personas en el mundo.

“La llegada del procesador ‘Eagle’ es un gran paso hacia el día en que las computadoras cuánticas puedan superar a las computadoras clásicas en aplicaciones útiles”, dijo el Dr. Darío Gil, Senior Vice President, IBM and Director of Research. “La computación cuántica tiene el poder de transformar casi todos los sectores y ayudarnos a abordar los mayores problemas de nuestro tiempo. Esta es la razón por la que IBM continúa innovando rápidamente en el diseño de hardware y software cuántico, generando formas en que las cargas de trabajo cuánticas y clásicas se fortalezcan entre sí y creen un ecosistema global que es imperativo para el crecimiento de una industria cuántica”.

El primer procesador ‘Eagle’ está disponible como dispositivo exploratorio en IBM Cloud para un grupo seleccionado de miembros de IBM Quantum Network.

Para una descripción más técnica del procesador ‘Eagle’, por favor lea el blog.