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IBM Quantum System One: ordenador cuántico fabricado en Alemania

IBM Quantum System One: ordenador cuántico fabricado en Alemania

  • 17 de junio de 2021

IBM construye un ordenador cuántico de 27 qubit en el Instituto Fraunhofer. Un nuevo paso para la adopción de sistemas que reemplazarán a los tradicionales y permitirán la resolución de problemas complejos a gran escala.

Por primera vez, IBM ha fabricado un ordenador cuántico que no está instalado físicamente en sus laboratorios de Estados Unidos.

De hecho, Quantum System One se instaló en las instalaciones del Instituto Fraunhofer en Alemania.

La noticia llega 5 años después de la presentación del primer ordenador cuántico de cinco qubits de IBM, que los usuarios interesados ​​pueden utilizar en la nube.

Quantum System One se basa en un procesador IBM Falcon de 27 qubit y ya se ha puesto a disposición de los científicos del Instituto Fraunhofer, así como de algunos de los socios del instituto. Los académicos alemanes y las organizaciones ajenas a Fraunhofer podrán contratar el uso del ordenador mensualmente siempre que sea con fines de investigación, educación y formación.

La asociación de Fraunhofer con IBM se firmó el año pasado marcando el inicio de una expansión global para el hardware cuántico de Big Blue. La compañía presentó su Quantum System One en 2019 y lo describió como el primer ordenador cuántico comercial del mundo, pero hasta ahora, los usuarios solo han accedido al sistema a través de la nube al conectarse con el Centro de Computación Cuántica de IBM ubicado cerca de Nueva York.

Los ingenieros de IBM tuvieron que confiar en métodos de ensamblaje remoto inspirados en los de la agencia espacial de la NASA. "¿Cómo se enseña a las personas que están a miles de kilómetros de distancia?", Explica Bob Sutor, uno de los líderes del proyecto. "Tuvimos que enseñar a los equipos locales de forma remota y trabajar con ellos de forma remota para armar todo. Y funcionó".

Desde que se anunció la asociación, en el Fraunhofer se han estudiado las posibles aplicaciones de la computación cuántica y se ha iniciado el diseño de algoritmos cuánticos, capaces de garantizar ciertas ventajas en términos de rendimiento en comparación con los cálculos realizados con el método clásico.

La computación cuántica se encuentra en pleno desarrollo y, a pesar de su enorme potencial, gran parte de la promesa tecnológica se ha mantenido esencialmente teórica hasta la fecha. Los procesadores cuánticos existentes, como el Falcon de IBM, todavía usan pocos qubits y la tasa de error es demasiado alta en el procesamiento de grandes problemas.

El esfuerzo de investigación, por tanto, consiste en identificar los casos de uso que podrían ser más adecuados una vez que esté listo el hardware más avanzado.

En Fraunhofer, los investigadores analizaron una variedad de aplicaciones que van desde la optimización de carteras financieras hasta la planificación logística; mediante protocolos de corrección de errores, se podrían mejorar las infraestructuras críticas y hacer más rápidas y eficaces las actividades de simulación molecular, lo que condujo al descubrimiento de nuevos materiales.

Trabajando en colaboración con el Centro Aeroespacial Alemán, el instituto realizó una investigación para averiguar si los algoritmos cuánticos podrían simular procesos electroquímicos dentro de los sistemas de almacenamiento de energía. Algo que podría ayudar a diseñar baterías y pilas de combustible con mejor rendimiento y mayor densidad energética.

IBM siempre ha criticado la actitud de Google, quien afirmó haber logrado primero la supremacía cuántica con uno de sus sistemas.

Para Big Blue, el objetivo no es centrarse en resolver problemas de poco valor práctico, sino conquistar una ventaja cuántica para asegurarse de que los ordenadores cuánticos puedan realizar tareas específicas de forma más rápida o eficiente que los sistemas tradicionales basados ​​en 0 y 1.

Los procesadores Falcon utilizados en Quantum System One, como se mencionó, son 27 qubit pero la compañía está trabajando en paralelo en un chip llamado Hummingbird a 65 qubit.

Según el cronograma elaborado por IBM no es impensable llegar ya a los 1.000 qubits para 2023, lo que nos permitiría dar ese esperado "salto cuántico" en el procesamiento cuántico.

El gobierno alemán, por su parte, ya ha puesto en marcha un programa de inversión de 2.000 millones de euros para la promoción de las tecnologías cuánticas. El gobierno del Reino Unido también ha invertido un total de £ 1 mil millones en este momento.