IBM dio un nuevo paso en el desarrollo de la computación cuántica al conectar y enfriar con éxito dos módulos criogénicos diseñados para trabajar de manera conjunta. La compañía busca que esta arquitectura permita conectar cientos de chips cuánticos y construir sistemas capaces de abordar problemas que resultan demasiado complejos para las computadoras convencionales.El avance, anunciado este jueves, forma parte de la estrategia de IBM para desarrollar computadoras cuánticas tolerantes a fallos, una de las principales metas de la industria. La empresa tiene previsto utilizar esta tecnología como parte del camino hacia IBM Quantum Starling, sistema que espera poner en funcionamiento en 2029.A diferencia de una computadora convencional, que procesa información mediante bits que representan valores de 0 o 1, una computadora cuántica utiliza qubits, unidades capaces de aprovechar fenómenos de la mecánica cuántica para realizar determinados cálculos.Sin embargo, estos sistemas son extremadamente sensibles a las perturbaciones del entorno. Por ello, algunos de los procesadores cuánticos actuales deben mantenerse a temperaturas cercanas al cero absoluto, donde disminuyen las interferencias que pueden alterar el comportamiento de los qubits.Los nuevos módulos de IBM pueden alcanzar temperaturas inferiores a 15 milikelvin, equivalentes a alrededor de -273.135 grados Celsius. La compañía señaló que se trata de una temperatura más de 180 veces inferior a la del espacio profundo y que los dos módulos pueden enfriarse conjuntamente hasta alcanzar 4 kelvin en menos de cinco días antes de llegar a su temperatura final.El tamaño y la arquitectura de estos sistemas también son relevantes. Los dos primeros módulos operativos superan los 2.4 metros tanto de altura como de ancho, mientras que sus cámaras de vacío ofrecen hasta 12 veces más espacio para cableado que algunos de los sistemas cuánticos de IBM utilizados actualmente.El objetivo de esta infraestructura no es únicamente mantener fríos los procesadores. IBM pretende utilizarla como una plataforma capaz de conectar múltiples chips cuánticos y permitir que compartan información como parte de un sistema de mayor escala.Para ello, la compañía utiliza una tecnología denominada L-coupler, diseñada para establecer conexiones entre distintos procesadores cuánticos. La apuesta es que esta arquitectura permita superar una de las dificultades centrales de la computación cuántica: aumentar la capacidad de procesamiento sin que el sistema pierda estabilidad.IBM prevé que para 2027 sus L-couplers permitan conectar varios procesadores en una computadora cuántica con al menos mil qubits programables. Posteriormente, la compañía espera que cada módulo criogénico pueda alojar miles de qubits como parte de Starling.El desarrollo de hardware también está acompañado por avances en corrección de errores. Los qubits son susceptibles a errores y pérdida de información debido a su fragilidad, por lo que una computadora cuántica capaz de ejecutar cálculos complejos de manera confiable necesita mecanismos para detectar y corregir esas fallas.IBM plantea que la combinación de nuevos procesadores, sistemas criogénicos, técnicas de corrección de errores y herramientas de decodificación permitirá avanzar hacia una computación cuántica tolerante a fallos, en la que los errores no impidan realizar cálculos útiles a gran escala.Aunque estos avances pueden hacer pensar en una nueva generación de computadoras personales, la realidad es que la computación cuántica todavía se encuentra principalmente en una etapa de investigación, desarrollo y experimentación. Actualmente, sus aplicaciones están concentradas en ámbitos especializados donde se busca determinar qué problemas pueden beneficiarse realmente de los qubits.Entre las áreas de interés se encuentran la simulación de moléculas y materiales, la investigación farmacéutica, la optimización de determinados procesos y algunos problemas relacionados con las finanzas, la inteligencia artificial y la criptografía.Esto no significa que una computadora cuántica vaya a sustituir próximamente a una laptop, un teléfono inteligente o una PC convencional. De hecho, el objetivo de estos sistemas no consiste en realizar todas las tareas cotidianas con mayor rapidez, sino en resolver determinados problemas matemáticos y científicos que pueden ser particularmente difíciles para las computadoras tradicionales.La infraestructura presentada por IBM, por lo tanto, representa un avance que ocurre principalmente detrás de escena. Para los usuarios comunes, el eventual impacto podría llegar mediante servicios, descubrimientos científicos, nuevos medicamentos, materiales o aplicaciones desarrolladas utilizando computación cuántica en centros especializados, en lugar de adquirir una computadora cuántica para utilizarla en casa.IBM espera que su desarrollo de sistemas tolerantes a fallos acerque ese escenario. La compañía sostiene que alcanzar una computadora capaz de ejecutar cálculos cuánticos confiables a gran escala será necesario para que la tecnología pueda pasar de las demostraciones experimentales a aplicaciones industriales más amplias.El siguiente gran objetivo está fijado para 2029, cuando IBM pretende presentar Quantum Starling como una computadora cuántica tolerante a fallos. El éxito de ese proyecto dependerá no sólo de aumentar el número de qubits, sino también de conseguir que puedan conectarse, controlarse y corregirse los errores de manera eficiente.Por ahora, los nuevos sistemas criogénicos representan una pieza de esa infraestructura. Su importancia radica en que IBM está intentando resolver uno de los problemas fundamentales de la computación cuántica: cómo construir máquinas cada vez más grandes sin perder la precisión necesaria para que sus cálculos sean útiles.TG
