IBM expande el potencial de sus computadoras cuánticas

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Cuarenta años después de que comenzó a incursionar en la computación cuántica, IBM está lista para expandir la tecnología fuera del laboratorio y hacia aplicaciones más prácticas, como la supercomputación .

La compañía ya ha alcanzado una serie de hitos de desarrollo desde que lanzó su hoja de ruta cuántica anterior en 2020, incluido el procesador Eagle de 127 qubit que utiliza circuitos cuánticos y la API Qiskit Runtime.

IBM

anunció recientemente que planea escalar aún más sus ambiciones cuánticas y revisó la hoja de ruta de 2020 con un objetivo aún más elevado de operar un sistema de 4000 qubits para 2025.

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Antes de comenzar a construir la computadora cuántica más grande hasta la fecha, IBM planea lanzar su chip Osprey de 433 qubits a finales de este año y migrar Qiskit Runtime a la nube en 2023, "aportando un enfoque sin servidor a la pila de software cuántico central", según el miércoles. liberación.

Esos productos serán seguidos más tarde ese año por Condor, un chip cuántico que IBM anuncia como "el primer procesador cuántico universal del mundo con más de 1,000 qubits".

Este rápido salto cuádruple en el volumen cuántico (la cantidad de qubits empaquetados en un procesador) permitirá a los usuarios ejecutar circuitos cuánticos cada vez más largos, mientras aumenta la velocidad de procesamiento, medida en CLOPS (operaciones de capa de circuito por segundo), desde un máximo de 2.900 OPS a más de 10.000. Entonces es solo cuestión de cuadruplicar esa capacidad en menos de 24 meses.

Para hacerlo, IBM planea obtener primero conjuntos de múltiples procesadores para comunicarse entre sí tanto en paralelo como en serie.

Esto debería ayudar a desarrollar mejores esquemas de mitigación de errores y mejorar la coordinación entre los procesadores, ambos componentes necesarios de las computadoras cuánticas prácticas del mañana.

Después de eso, IBM diseñará e implementará acopladores a nivel de chip , que "conectarán estrechamente varios chips para formar efectivamente un procesador único y más grande", según la compañía, y luego construirá enlaces de comunicación cuántica para conectar esos multiprocesadores más grandes en clústeres aún más grandes, esencialmente encadenando grupos de procesadores cada vez más grandes hasta que formen una plataforma informática funcional y modular de 4000 qubits.

“A medida que madura la computación cuántica, comenzamos a vernos a nosotros mismos como algo más que hardware cuántico”, escribió el miércoles el investigador de IBM Jay Gambetta.

“Estamos construyendo la próxima generación de computación . Para beneficiarnos de nuestro hardware líder en el mundo, necesitamos desarrollar el software y la infraestructura capaces de aprovecharlo”.

Como tal, IBM lanzó un conjunto de programas primitivos listos para usar a principios de este año, "programas preconstruidos que permiten a los desarrolladores acceder fácilmente a los resultados de los cálculos cuánticos sin requerir una comprensión compleja del hardware ", según la compañía.

IBM

tiene la intención de expandir ese programa establecido en 2023, permitiendo a los desarrolladores ejecutarlos en procesadores cuánticos paralelizados.

“También planeamos mejorar el rendimiento primitivo con métodos de compilación y posprocesamiento de bajo nivel, como la introducción de herramientas de supresión y mitigación de errores”, dijo Gambetta . “Estas primitivas avanzadas permitirán a los desarrolladores de algoritmos utilizar los servicios Qiskit Runtime como una API para incorporar circuitos cuánticos y rutinas clásicas para crear flujos de trabajo cuánticos”.

Estos flujos de trabajo tomarán un problema determinado, lo dividirán en programas cuánticos y clásicos más pequeños, analizarán esos procesos en paralelo o en serie, según cuál sea más eficiente, y luego usarán una capa de orquestación para "unir circuitos" todos esos diversos flujos de datos de vuelta a un resultado coherente que las computadoras clásicas pueden entender. IBM llama a su infraestructura de unión patentada Quantum Serverless y, según la nueva hoja de ruta, implementará la función en su pila de software cuántico central en 2023.

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