Jay Gambetta, IBM Fellow y VP de IBM Quantum
En
 1969, los humanos superaron obstáculos tecnológicos sin precedentes 
para hacer historia: pusimos a dos de nuestra especie en la Luna y los 
devolvimos a salvo. Las computadoras de hoy son capaces, pero sin duda 
están orientadas hacia la Tierra cuando se trata de captar con precisión
 los detalles más finos de nuestro universo. Construir un dispositivo 
que realmente capte el comportamiento de los átomos, y pueda aprovechar 
ese comportamiento para resolver algunos de los problemas más 
desafiantes de nuestro tiempo, puede parecer imposible si nos limitamos a
 pensar en el mundo computacional que conocemos. Pero al igual que con 
la llegada a la Luna, nuestro objetivo final es acceder a una dimensión 
que está más allá de lo que es posible hacer con computadoras clásicas: 
queremos construir una computadora cuántica a gran escala. La 
computadora cuántica del futuro relevará a las computadoras clásicas en 
donde fallan, controlando el comportamiento de los átomos para ejecutar 
aplicaciones revolucionarias en todas las industrias, que permitan 
generar materiales que cambiarán el mundo o transformar la forma en que 
hacemos negocios.
Hoy,
 publicamos la hoja de ruta que creemos que nos llevará de los ruidosos 
dispositivos de pequeña escala de la actualidad a los dispositivos de 
más de un millón de qubits del futuro. Nuestro equipo está desarrollando
 un conjunto de procesadores escalables, cada vez más grandes y mejores,
 con un dispositivo de más de 1000 qubits, llamado IBM Quantum
 Condor, apuntando a finales de 2023. Para dar cabida a dispositivos aún
 más masivos más allá de Condor, estamos desarrollando un refrigerador 
de dilución más grande que cualquiera disponible comercialmente en la 
actualidad. Esta hoja de ruta nos encamina hacia los procesadores de más
 de un millón de qubits del futuro, gracias a conocimiento líder en la 
industria, equipos multidisciplinarios y la metodología ágil que mejora 
cada elemento de estos sistemas. Mientras tanto, nuestra hoja de ruta de
 hardware es el eje de una misión más grande: diseñar una computadora 
cuántica full-stack, implementada a través de la nube, que cualquier persona en todo el mundo pueda programar.
El
 equipo de IBM Quantum construye procesadores cuánticos, es decir, 
procesadores de computación que se basan en las matemáticas de las 
partículas elementales para expandir nuestras capacidades 
computacionales, que ejecutan circuitos cuánticos en lugar de los 
circuitos lógicos de las computadoras digitales. Representamos datos 
utilizando los estados cuánticos electrónicos de átomos artificiales 
conocidos como qubits transmon superconductores, que están conectados y 
manipulados por secuencias de pulsos de microondas para permitir el 
funcionamiento de esos circuitos. Pero los qubits olvidan rápidamente 
sus estados cuánticos debido a la interacción con el mundo exterior. El 
mayor desafío que enfrenta nuestro equipo hoy es descubrir cómo 
controlar grandes sistemas de estos qubits durante el tiempo suficiente y
 minimizando los errores lo suficiente como para ejecutar los circuitos 
cuánticos complejos requeridos por las futuras aplicaciones cuánticas.
IBM
 viene explorando los qubits superconductores desde mediados de la 
década de 2000, y viene aumentando los tiempos de coherencia y 
disminuyendo los errores para habilitar dispositivos multi-qubits desde 
principios de la década de 2010. Los refinamientos y avances continuos 
en todos los niveles del sistema, desde los qubits hasta el compilador, 
nos permitieron poner la primera computadora cuántica en la nube en 
2016. Estamos orgullosos de nuestro trabajo. Hoy, mantenemos más de dos 
docenas de sistemas estables en IBM Cloud para que nuestros clientes y 
el público en general experimenten, incluidos nuestros procesadores IBM 
Quantum Canary de 5 qubits y nuestros procesadores IBM Quantum Falcon de
 27 qubits, en uno de los cuales recientemente se ejecutó un circuito 
cuántico lo suficientemente largo como para declarar un Volumen Cuántico de 64.
 Este logro no fue una cuestión de construir más qubits; en su lugar, 
incorporamos mejoras al compilador, refinamos la calibración de las 
puertas de dos qubits y publicamos actualizaciones para la gestión y la 
lectura del ruido sobre la base de ajustes a los pulsos de microondas. 
Detrás de todo eso se encuentra el hardware con métricas de dispositivos
 líderes en el mundo fabricadas con procesos únicos para permitir un 
rendimiento confiable.
En
 paralelo a nuestros esfuerzos por mejorar nuestros dispositivos más 
pequeños, también estamos incorporando las muchas lecciones aprendidas 
en una hoja de ruta ambiciosa para escalar a sistemas más grandes. De 
hecho, este mes lanzamos silenciosamente nuestro procesador IBM Quantum 
Hummingbird de 65 qubits, para los miembros de nuestra IBM Q Network.
 Este dispositivo cuenta con multiplexación de lectura 8:1, lo que 
significa que combinamos señales de lectura de ocho qubits en 1, 
reduciendo la cantidad total de cableado y componentes requeridos para 
la lectura y mejorando nuestra capacidad de escalar, al tiempo que 
preservamos todas las características de alto rendimiento de la 
generación de procesadores Falcon. Hemos reducido significativamente el 
tiempo de latencia del procesamiento de señales en el sistema de control
 asociado, como preparación para las próximas capacidades del sistema de
 retroalimentación y avance, donde podremos controlar qubits basados 
en condiciones clásicas mientras se ejecuta el circuito cuántico.
El
 próximo año, presentaremos nuestro procesador IBM Quantum Eagle de 127 
qubits. Eagle trae varias actualizaciones para superar el hito de los 
100 qubits: de manera crucial, las vías de silicio (through-silicon vías, TSV)
 y el cableado de varios niveles brindan la capacidad de desplegar de 
manera efectiva una gran densidad de señales de control clásicas 
mientras se protegen los qubits en una capa separada para mantener 
tiempos de coherencia elevados. Mientras tanto, hemos logrado un 
delicado equilibrio de conectividad y reducción del error de crosstalk
 con nuestro enfoque de frecuencia fija para puertas de dos qubits y la 
disposición de qubit hexagonal introducida por Falcon. Este diseño de 
qubit nos permitirá implementar el código de corrección de errores 
"hexagonal pesado" que nuestro equipo estrenó el año pasado, de modo que
 a medida que aumentemos el número de qubits físicos, también podremos 
explorar cómo funcionarán juntos como qubits lógicos con corrección de 
errores: cada procesador que diseñamos tiene en cuenta las 
consideraciones de tolerancia a falla.
Con
 el procesador Eagle, también presentaremos capacidades de cómputo 
clásicas en tiempo real concurrentes que permitirán la ejecución de una 
familia más amplia de circuitos y códigos cuánticos.
Los
 principios de diseño establecidos para nuestros procesadores más 
pequeños nos encaminarán hacia el lanzamiento de un sistema IBM Quantum 
Osprey de 433 qubits en 2022. Controles más eficientes y densos y la 
infraestructura criogénica garantizarán que la ampliación de la escala 
de nuestros procesadores no sacrifique el rendimiento de nuestros qubits
 individuales, introduzcan más fuentes de ruido ni ocupen una huella 
demasiado grande.
En
 2023, presentaremos el procesador IBM Quantum Condor de 1.121 qubits, 
incorporando las lecciones aprendidas de procesadores anteriores 
mientras continuamos reduciendo los errores críticos de dos qubits para 
que podamos ejecutar circuitos cuánticos más largos. Consideramos que 
Condor es un punto de inflexión, un hito que marca nuestra capacidad 
para implementar la corrección de errores y escalar nuestros 
dispositivos, y al mismo tiempo es lo suficientemente complejo como para
 explorar las posibles ventajas cuánticas, problemas que podemos 
resolver de manera más eficiente en una computadora cuántica que en las 
mejores supercomputadoras del mundo.
Una
 mirada a la hoja de ruta de IBM para avanzar computación cuántica,  
desde los dispositivos ruidosos y a pequeña escala de hoy,  a sistemas 
cuánticos más grandes y avanzados del futuro. Crédito: StoryTK para IBM
El
 desarrollo requerido para construir Condor habrá resuelto algunos de 
los desafíos más urgentes en la forma de escalar una computadora 
cuántica. Sin embargo, a medida que exploramos dominios incluso más allá
 de la marca de los mil qubits, los refrigeradores comerciales de 
dilución de hoy ya no serán capaces de enfriar y aislar eficazmente 
dispositivos tan complejos y potencialmente grandes.
Es
 por eso que también presentamos un "superrefrigerador" de 10 pies de 
alto y 6 pies de ancho, conocido como "Goldeneye", un refrigerador de 
dilución más grande que los disponibles comercialmente en la actualidad.
 Nuestro equipo ha diseñado este gigante con un sistema de un millón de 
qubits en mente y ya ha comenzado las pruebas de viabilidad 
fundamentales. En última instancia, imaginamos un futuro en el que las 
interconexiones cuánticas enlazan refrigeradores de dilución, cada uno 
con un millón de qubits, como la intranet enlaza con los procesadores de
 supercomputación, creando una computadora cuántica masivamente paralela
 capaz de transformar el mundo.
Conocer
 el camino a seguir no elimina los obstáculos; enfrentamos algunos de 
los mayores retos en la historia del progreso tecnológico. Pero, con 
nuestra visión clara, ahora se siente que una computadora cuántica 
tolerante a fallas puede ser un objetivo alcanzable en la próxima 
década.
Texto traducido al español del Blog -  IBM Research:
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