IBM construirá un superordenador cuántico y lo pondrá en marcha para 2029

El superordenador Starling será 20.000 veces más potente que cualquier ordenador cuántico que exista hoy en día. La clave estará en un nuevo mecanismo de reducción de fallas, el principal "cuello de botella" que impide un mayor impulso de la computación cuántica.

IBM ha desvelado un ambicioso proyecto para construir y poner en marcha en 2029 el primer sistema cuántico de gran escala y tolerante a fallos, denominado Starling. Este superordenador estará instalado en el IBM Quantum Data Center de Poughkeepsie, Nueva York, y será diseñado para ejecutar circuitos cuánticos de hasta 100 millones de compuertas operando sobre 200 cúbits lógicos, lo que equivale aproximadamente a 10.000 cúbits físicos dedicados a corregir errores y garantizar la fidelidad de los cálculos.

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Poder máximo

La promesa de Starling radica en su potencia sin precedentes: IBM asegura en una nota de prensa que será 20.000 veces más poderoso que cualquier ordenador cuántico actual. Este salto se logra gracias a la implementación de nuevos códigos de paridad de baja densidad (quantum LDPC codes), un paradigma de tolerancia a fallos que aumenta drásticamente la eficiencia de cómputo y reduce la cantidad de cúbits físicos necesarios para proteger la información cuántica. 

Es importante tener en cuenta que los errores o fallos cuánticos nacen a partir de desviaciones de los estados y operaciones esperadas en sistemas cuánticos, generalmente debido a la influencia del entorno y la decoherencia. En la computación cuántica, estos errores o fallos afectan la precisión de los cálculos y la integridad de la información, haciendo que la corrección de errores sea crucial para el desarrollo de ordenadores cuánticos fiables. 

En forma adicional, IBM ha desarrollado un decodificador de errores denominado “Relay-BP”, capaz de operar en tiempo real y minimizar las tasas de fallo hasta cinco o diez veces más que las mejores alternativas existentes en la actualidad, según informa Live Science.

Detrás de esta arquitectura se encuentra un innovador enfoque de código qLDPC que, en su versión avanzada, corrige errores con 10 veces menos cúbits que los códigos de superficie tradicionales. Este esquema distribuye la información de cada cúbit lógico en redes modulares de cúbits físicos, reduciendo la sobrecarga de recursos. Todos estos detalles se desarrollan en dos estudios publicados en arXiv.

Resuelto el problema de las fallas cuánticas

“La ciencia está resuelta para la computación cuántica tolerante a fallos”, afirmó en el comunicado Jay Gambetta, vicepresidente de operaciones cuánticas de IBM. Con esta declaración, IBM marca el fin del obstáculo principal para la informática cuántica y sitúa el mayor desafío en el terreno de la ingeniería: construir y ensamblar miles de cúbits físicos con la precisión y fiabilidad necesarias. 

Blake Johnson, líder del equipo de motores cuánticos de IBM, subrayó que el objetivo es “pasar de la mitigación de errores a la corrección de errores” y llevar la computación cuántica de un laboratorio experimental a herramientas de utilidad industrial.

Además, la compañía planea continuar escalando su oferta con Blue Jay, una máquina de 2.000 cúbits lógicos (alrededor de 100.000 cúbits físicos), programada para 2033 y equipada para ejecutar mil millones de operaciones cuánticas. Con estas innovaciones, IBM da un paso decisivo hacia una nueva era de la computación cuántica, donde el reto ahora es ensamblar y escalar a tamaño industrial la nueva tecnología desarrollada.