IBM acelera en la carrera cuántica y la tolerancia a fallos con nuevos procesadores, software y algoritmos
IBM presentó nuevos procesadores, innovaciones en software y avances en algoritmos, acompañados por mejoras en su proceso de fabricación, como parte de su hoja de ruta para acelerar la carrera en computación cuántica práctica para finales de 2026 y un sistema completamente tolerante a fallos para 2029.
En el marco de la Conferencia Anual de Desarrolladores Cuánticos, que se desarrolla en Yorktown Heights, Nueva York, Estados Unidos, la compañía presentó el procesador IBM Quantum Nighthawkm con el que promete más potencia y complejidad, diseñado para ejecutar circuitos un 30% más complejos que los de generaciones anteriores.
Este chip cuenta con 120 qubits interconectados mediante 218 acopladores ajustables, lo que permite que cada qubit se conecte con sus cuatro vecinos en una cuadrícula. Esta mejora representa un incremento de más del 20% en la conectividad frente a su predecesor, el procesador IBM Quantum Heron.
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De acuerdo con el comunicado oficial de IBM, Nighthawk puede ejecutar circuitos de 2 qubits en hasta 5,000 compuertas, que se conocen como operaciones que manipulan el estado de los qubits y determinan cuántos pasos o transformaciones complejas puede ejecutar un procesador antes de que el ruido afecte sus resultados.
De lograr cruzar ese umbral de 5,000 compuertas de dos qubits, IBM se acercaría a la posibilidad de ejecutar cálculos demasiado complejos para los supercomputadores tradicionales.
La empresa proyecta que para 2026 el procesador podrá alcanzar 7,500 compuertas, en 2027 llegará a 10,000 y en 2028 alcanzará las 15,000 compuertas de dos qubits, con sistemas que integrarán más de 1,000 qubits interconectados mediante acopladores de largo alcance. Asimismo, la compañía planea entregar los primeros procesadores Nighthawk a los usuarios de su red cuántica antes de que finalice 2025.
La compañía también anunció algunas evoluciones en su software cuántico Qiskit, que ahora incorpora circuitos dinámicos capaces de modificar su comportamiento en tiempo real, según los resultados de mediciones previas, esto permite escalar los cálculos a más de 100 qubits y aumentar la precisión de los resultados en un 24%.
Asimismo, la compañía presentó una nueva interfaz C-API y un soporte mejorado para entornos de computación de alto rendimiento (HPC), lo que reduce más de 100 veces el costo de mitigación de errores, gracias a una integración más eficiente entre la computación cuántica y la clásica.
Estas mejoras convierten a Qiskit en una herramienta más poderosa y accesible para la comunidad científica y empresarial que trabaja en optimización, simulaciones y machine learning.
En paralelo, IBM trabaja junto con entidades como Algorithmiq, BlueQubit y el Flatiron Institute en un rastreador comunitario de ventaja cuántica (“quantum advantage tracker”), una plataforma abierta que permite comparar los resultados de experimentos cuánticos frente a los obtenidos mediante simulaciones clásicas.
Esta iniciativa busca fomentar la transparencia y establecer métricas estándar para evaluar el progreso hacia la verdadera ventaja cuántica.
IBM Quantum Loon: camino hacia la tolerancia a fallos
IBM también presentó Quantum Loon, un procesador experimental que integra todos los elementos necesarios para la computación cuántica tolerante a fallos. Este chip introduce nuevas capas de enrutamiento de múltiples niveles de alta calidad y baja pérdida, que permiten conectar qubits distantes mediante acopladores denominados “c-couplers”.
Loon también incluye tecnología para reiniciar qubits entre cómputos, una característica esencial para la corrección de errores, y un sistema de decodificación de errores en tiempo real, capaz de operar en menos de 480 nanosegundos utilizando códigos qLDPC (quantum low-density parity-check codes).
Con este logro, IBM se adelanta un año a lo previsto en su hoja de ruta original para lograr un sistema cuántico capaz de corregir errores de manera autónoma.
A esto se suma una producción cuántica de mayor escala, con obleas de procesamiento cuántico de 300 mm que se producen en el complejo Albany NanoTech de NY Creates, en Albany, Nueva York.
El uso de estas obleas facilita la fabricación paralela de múltiples diseños, acelerando el ritmo de la producción y la experimentación de nuevos tipos de qubits, acopladores y arquitecturas.
“Estos avances marcan un hito clave en el camino de IBM hacia la entrega de la ventaja cuántica, el punto en el que los sistemas cuánticos pueden superar a las computadoras clásicas en tareas útiles, y en última instancia, lograr una computación cuántica totalmente tolerante a fallos”, aseguró la compañía.
La estrategia, también va a acompañada de un desarrollo algorítmico, en donde IBM reportó tres experimentos “para la optimización cuántica en la estimación de observables, problemas variacionales y problemas con verificación clásica eficiente”, detalló en el documento.
Además, la compañía señaló que los avances logrados con Qiskit y Nighthawk permiten ejecutar algoritmos más largos y complejos con menor impacto del ruido cuántico, un paso crucial para que la computación cuántica comience a ofrecer ventajas prácticas en campos como la química computacional, la Inteligencia Artificial (IA) y la optimización industrial.
Una vez, IBM alcance la ventaja cuántica verificable, que planea hacerlo antes de que finalice 2026, la compañía se enfocará en ampliar el ecosistema de software cuántico en 2027, con bibliotecas dedicadas a simulaciones de Hamiltonianos, ecuaciones diferenciales, optimización y aprendizaje automático.
Luego, planea desarrollar un sistema cuántico completamente tolerante a fallos para 2029, con capacidades que permitan corregir errores sin intervención externa y mantener cálculos sostenidos a gran escala.