IBM, una destacada empresa de tecnología, ha anunciado su ambicioso objetivo de construir un sistema de computación cuántica con 100.000 qubits en los próximos 10 años. La compañía hizo este anuncio en la cumbre del G7 en Japón y colaborará con la Universidad de Tokio y la Universidad de Chicago en una iniciativa de $100 millones para avanzar en la computación cuántica hacia una operación a gran escala.
El objetivo de esta computadora cuántica a gran escala es trabajar en conjunto con las supercomputadoras clásicas, aprovechando las fortalezas de ambas tecnologías para abordar problemas complejos que actualmente están más allá de las capacidades de la computación tradicional. Las aplicaciones potenciales incluyen el descubrimiento de fármacos, la producción de fertilizantes, el rendimiento de las baterías y varios otros dominios en los que la computación cuántica podría proporcionar avances significativos.
La computación cuántica aprovecha las propiedades únicas de las partículas, como los electrones y los átomos, para almacenar y procesar información. Estas partículas pueden existir en múltiples estados de energía simultáneamente (superposición) y pueden enredarse entre sí, lo que permite una nueva codificación y manipulación de la información. Sin embargo, las computadoras cuánticas actuales no han logrado tareas que estén más allá de las capacidades de las supercomputadoras clásicas debido a las limitaciones en la cantidad de qubits y la susceptibilidad al ruido.
IBM no es la única empresa con ambiciosos objetivos de computación cuántica. Google apunta a tener un millón de qubits para fines de la década, aunque solo una fracción de ellos estará disponible para cálculos debido a la corrección de errores. Otras empresas, como IonQ y PsiQuantum, también buscan avances significativos en la tecnología qubit.
Si bien a menudo se enfatiza la cantidad de qubits, las características específicas del diseño y el rendimiento de los qubits, la resistencia al ruido y la facilidad de operación son igualmente cruciales. Métricas como el “volumen cuántico” y la cantidad de “qubits algorítmicos” se utilizan para medir el rendimiento, y los avances en la corrección de errores, el rendimiento de los qubits y la mitigación de errores basada en software jugarán un papel vital en el progreso de la computación cuántica durante la próxima década. .
Para lograr su objetivo, IBM reconoce la necesidad de innovaciones en hardware cuántico. Los qubits actuales están hechos de metal superconductor, pero es necesario un control eficiente de la energía de los qubits para escalar a un número mayor. IBM ha explorado el uso de la tecnología de semiconductores de óxido metálico complementario (CMOS) para un control de cúbits más eficiente.
La modularidad es otro aspecto esencial para escalar las computadoras cuánticas más allá de un solo chip. El desarrollo continuo de IBM de un procesador multichip llamado “Kookaburra”, con 1386 qubits y un enlace de comunicación cuántica, demuestra su enfoque en la tecnología de chips modulares.
La investigación académica juega un papel vital en el impulso de la innovación, e IBM se ha asociado con universidades para avanzar en varios aspectos de la computación cuántica, incluidos los componentes, las innovaciones en comunicación y el desarrollo de algoritmos. La colaboración entre la industria y la academia, así como el desarrollo de software y científicos computacionales cuánticos, se considera crucial para el crecimiento de la industria de la computación cuántica.
Si bien la iniciativa de $ 100 millones es una inversión significativa, existen riesgos involucrados en el logro de la meta de 100,000 qubit. Sin embargo, los expertos de la industria creen que asumir estos riesgos y abordar los desafíos técnicos son pasos necesarios hacia la computación cuántica a gran escala. Los sistemas de control para administrar una gran cantidad de qubits de manera eficiente serán un aspecto crítico a abordar en este esfuerzo.
