IBM y Cisco construirán una gran red de computadoras cuánticas tolerantes a fallos
IBM y Cisco anunciaron una colaboración para construir una red de computadoras cuánticas tolerantes a fallos a gran escala, que se espera que se materialice a principios de la década de 2030. El proyecto contempla desplegar infraestructura, hardware de red cuántica y software especializado para conectar múltiples sistemas cuánticos avanzados.
Las dos compañías aseguraron que unirán sus respectivas fortalezas. Por un lado, IBM aportará su liderazgo en el desarrollo de sistemas cuánticos útiles, lo que incluye arquitecturas de cómputo tolerantes a fallos; en tanto, Cisco sumará su experiencia en soluciones de redes cuánticas y comunicaciones de ultra-alta precisión.
Se espera que la primera prueba de concepto en la que varias computadoras cuánticas tolerantes a fallos trabajen conjuntamente, interconectadas como parte de un solo sistema distribuido, se presente dentro de los próximos cinco años.
Transcurrido los cinco años de la prueba de concepto, IBM y Cisco esperan construir una arquitectura completa de red para que computadoras cuánticas, sensores cuánticos y sistemas de comunicación cuántica interactúen de forma escalable, lo que podría convertirse en la base de un verdadero Internet cuántico hacia finales de la década de 2030.
En la segunda fase del proyecto se prevé que surja la conexión entre Centros de Datos o instalaciones separadas, seguida del despliegue de una red cuántica amplia o Internet cuántico, que sucederá a finales de los años 2030.
El proyecto apunta a resolver uno de los grandes desafíos del sector que consiste en permitir que múltiples máquinas cuánticas funcionen como una sola unidad lógica, por lo que IBM y Cisco plantean alcanzar una escala que permita ejecutar problemas con decenas a cientos de miles de qubits lógicos y manejar potencialmente billones de puertas cuánticas, una capacidad muy superior a la de cualquier sistema cuántico actual.
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Para lograrlo, las compañías deberán resolver retos tecnológicos fundamentales. El primero es el entrelazamiento cuántico entre máquinas distantes, pues conectar físicamente y a distancia varias computadoras cuánticas requiere mantener estados cuánticos extremadamente delicados sin perder coherencia, una capacidad fundamental para tareas distribuidas de alta fidelidad.
Los transductores de microonda-ópticos son el segundo reto, ya que las máquinas cuánticas operan con señales de microondas, pero las redes de comunicación utilizan fotones ópticos, lo que obliga a desarrollar hardware capaz de convertir las ondas de microondas a óptico sin destruir el estado cuántico.
El tercer y último reto consiste en una pila de software cuántico de red completamente nueva, por lo que Cisco trabaja en protocolos para permitir distribución de entrelazamiento bajo demanda, teleportación cuántica entre máquinas, preservación de estados cuánticos durante la transmisión, sincronización con precisión de sub-nanosegundo y reconfiguración dinámica de rutas cuánticas en la red.
Por su parte, IBM desarrolla una Unidad de Redes Cuánticas (QNU) que permitirá conectar las unidades de procesamiento cuántico (QPUs) con los llamados “qubits voladores” para comunicación entre sistemas.
Ambas compañías comparten una visión estratégica en construir redes cuánticas completas entre edificios, campus y Centros de Datos, con infraestructura especializada capaz de transportar y gestionar información cuántica a gran escala, para que las soluciones no se limiten a conectar un pequeño número de máquinas.
Esta visión requiere también el uso distribuido de sensores cuánticos para monitoreo ambiental, sísmico y climatológico en tiempo real, aceleración extrema en simulaciones científicas y nuevos paradigmas para el diseño de materiales, química cuántica y fármacos.
De esta forma, la optimización de sistemas logísticos, energéticos y financieros alcanzarían niveles de precisión inalcanzables hoy.