Los ingenieros japoneses han puesto en marcha el primer superordenador cuántico híbrido del mundo. El ordenador cuántico de 20 cúbits, llamado Reimei, se ha integrado en Fugaku, el sexto superordenador más rápido del mundo. La plataforma híbrida trabajará para abordar cálculos que pueden llevar mucho más tiempo procesar los superordenadores clásicos. La máquina, que se encuentra en el instituto científico Riken en Saitama, cerca de Tokio, se utilizará principalmente para la investigación en física y química, dijeron en una declaración conjunta representantes de Quantinuum, los creadores de Reimei, y Riken.
Los ordenadores cuánticos podrían algún día superar a los ordenadores clásicos, con el potencial de completar cálculos en minutos o segundos que de otro modo las máquinas más potentes de la actualidad tardarían millones de años. Sin embargo, hasta que los ordenadores cuánticos sean lo suficientemente grandes y fiables, los científicos dicen que la integración de sus capacidades en los superordenadores puede ser una solución provisional.
A diferencia de la mayoría de los ordenadores cuánticos que utilizan cúbits superconductores, Reimei utiliza cúbits de iones atrapados. Esto implica aislar átomos cargados, o iones, en un campo electromagnético (conocido como trampa de iones) y usar láseres para controlar con precisión su estado cuántico.
Esto permite a los científicos manipular los iones para que puedan usarse como qubits que almacenan y procesan información cuántica. Los qubits de iones atrapados fomentan más conexiones entre qubits y tiempos de coherencia más largos, mientras que los qubits superconductores tienen conexiones de compuerta más rápidas y son más fáciles de fabricar en chips.
Los representantes de Riken dijeron que eligieron la computadora cuántica de Quintinuum para la integración porque tiene una arquitectura única que mueve físicamente los qubits. Este proceso de “transporte de iones” permite que los qubits se muevan alrededor de un circuito según sea necesario, lo que permite algoritmos más complejos.
Sistema de corrección de errores
Los qubits son inherentemente “ruidosos”, por lo que para ampliar de manera efectiva las computadoras cuánticas, los científicos están desarrollando técnicas de corrección de errores para aumentar la fidelidad de los qubits. En Reimei, los cúbits iónicos físicos se han agrupado para crear “cúbits lógicos”, es decir, un conjunto de cúbits físicos que almacenan la misma información en varios lugares. Los cúbits lógicos son una vía clave para lograr la reducción deseada de errores de cúbits, porque la distribución de la información en diferentes lugares extiende los puntos de fallo, lo que significa que un fallo de cúbit no interrumpe un cálculo en curso.
Quaintinuum ya había logrado un gran avance al crear un cúbit lógico con una tasa de error 800 veces menor que los cúbits físicos, que integró en sus procesadores de computación cuántica. Si bien Reimei-Fugaku es el primer sistema híbrido integrado completamente operativo, otras empresas ya han probado sistemas de este tipo. En junio de 2024, IQM integró un procesador cuántico de 20 cúbits en la supercomputadora SuperMUC-NG en Garching, Alemania.
Sin embargo, ese sistema todavía está en fase de prueba y no hay una fecha pública confirmada de cuándo estará completamente operativo. En octubre, los representantes de IQM anunciaron que la compañía integraría un sistema de 54 qubits en la supercomputadora en la segunda mitad de 2025, seguido de un chip de 150 qubits en 2026.
Fuente: Live Science.