El gigante tecnológico avanza en el desarrollo de un sistema cuántico a gran escala diseñado para resolver problemas hoy inabordables, marcando un hito que desafía los límites de la computación clásica.
International Business Machines (IBM) ha dado un paso de gigante en la carrera por la supremacía cuántica al anunciar sus progresos en la construcción de un ordenador cuántico a una escala sin precedentes. La magnitud del proyecto es tal que, para simular su funcionamiento en un ordenador convencional, se necesitaría una cantidad de memoria que excede en «más de un quindecillón de veces la de los superordenadores más potentes del mundo», según informa Tom’s Hardware.
Este avance no solo representa un logro técnico para la compañía, sino que también acerca el momento en que estas máquinas comiencen a ofrecer soluciones prácticas a problemas complejos en campos como la medicina, la ciencia de materiales y las finanzas.
Un nuevo horizonte en la computación cuántica
El proyecto de IBM se enmarca en su ambiciosa hoja de ruta para construir sistemas cuánticos cada vez más potentes y fiables. El objetivo final es alcanzar lo que se conoce como «ventaja cuántica»: el punto en el que un ordenador cuántico puede resolver un problema de forma significativamente más rápida o eficiente que el mejor superordenador clásico disponible.
«Estamos entrando en una era en la que los ordenadores cuánticos dejarán de ser meros experimentos de laboratorio para convertirse en herramientas esenciales para el descubrimiento científico y la innovación empresarial», podría haber declarado un portavoz de la compañía en el contexto de este anuncio. El desarrollo de este sistema a gran escala es una prueba del compromiso del «Gigante Azul» con un futuro donde la computación híbrida, que combina lo mejor de los mundos clásico y cuántico, impulse la próxima revolución tecnológica.
La clave de este nuevo sistema no reside únicamente en el número de bits cuánticos, o qubits, sino en la arquitectura general que permite que estos componentes trabajen juntos de manera coherente y con una tasa de error cada vez menor.
La barrera de la simulación: ¿Qué significa un quindecillón?
La afirmación de que simular este ordenador requeriría una memoria colosal puede parecer abstracta, pero revela la naturaleza fundamentalmente distinta de la computación cuántica. Para entenderla, es necesario comprender la diferencia entre un bit clásico y un qubit.
Un bit clásico, la unidad básica de información en los ordenadores que usamos a diario, solo puede tener dos valores: 0 o 1. Es como un interruptor de luz: está encendido o apagado. Un qubit, sin embargo, aprovecha los principios de la mecánica cuántica. Gracias a un fenómeno llamado superposición, un qubit puede ser 0, 1 o una combinación de ambos valores al mismo tiempo.
Además, los qubits pueden estar conectados entre sí a través de un proceso llamado entrelazamiento, donde el estado de un qubit afecta instantáneamente al de otro, sin importar la distancia que los separe. Albert Einstein lo llamó «acción fantasmal a distancia».
Esta capacidad de existir en múltiples estados a la vez y de estar interconectados hace que el poder de un ordenador cuántico crezca exponencialmente con cada qubit que se añade. Mientras que 300 bits clásicos pueden almacenar 300 valores, 300 qubits pueden representar más estados simultáneamente que átomos hay en el universo observable.
Por eso, simularlo es una tarea titánica. Un quindecillón es un 1 seguido de 48 ceros (1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000). La memoria necesaria para almacenar todos los posibles estados de este nuevo sistema de IBM es tan vasta que supera la capacidad combinada de todos los superordenadores del planeta por un margen astronómico, haciendo su simulación, a efectos prácticos, imposible.
De Condor a Kookaburra: la hoja de ruta hacia la escala
Este hito no ha surgido de la nada. Es el resultado de una estrategia a largo plazo que IBM ha hecho pública a través de su hoja de ruta, bautizando a sus procesadores cuánticos con nombres de aves. En los últimos años, la compañía ha presentado procesadores como:
- Condor (2021): Un procesador con 1.121 qubits que demostró la capacidad de IBM para superar la barrera de los mil qubits.
- Flamingo (2022): Un procesador que, aunque con menos qubits, se centró en mejorar la conectividad y reducir la «diafonía» o interferencia entre ellos.
- Kookaburra (previsto para 2025): Un procesador que se espera alcance los 4.158 qubits y que servirá de base para sistemas modulares aún más grandes.
El nuevo sistema a gran escala se basa en las lecciones aprendidas de estos predecesores. El principal desafío ya no es solo aumentar el número de qubits, sino mejorar su calidad. Esto implica aumentar su tiempo de coherencia (el tiempo que un qubit puede mantener su estado cuántico) y desarrollar sistemas de corrección de errores cuánticos, que son esenciales para realizar cálculos largos y complejos sin que los frágiles estados cuánticos se degraden.
Aplicaciones que podrían cambiar el mundo
Aunque la computación cuántica a gran escala todavía está en desarrollo, su potencial es inmenso. Un ordenador como el que IBM está construyendo podría revolucionar industrias enteras al resolver problemas que hoy son intratables. Algunas de las aplicaciones más prometedoras incluyen:
- Descubrimiento de fármacos y materiales: Simular el comportamiento de moléculas a nivel cuántico permitiría diseñar nuevos medicamentos y materiales con propiedades específicas, como catalizadores más eficientes para la industria química o nuevos componentes para baterías de larga duración.
- Servicios financieros: Optimizar carteras de inversión, analizar riesgos de mercado con una precisión sin precedentes y desarrollar modelos financieros mucho más complejos.
- Optimización y logística: Resolver problemas de optimización a gran escala, como encontrar las rutas más eficientes para una flota global de transporte, lo que podría reducir costes y emisiones de carbono de manera drástica.
- Inteligencia artificial: Acelerar el entrenamiento de modelos de IA y desarrollar algoritmos de aprendizaje automático más potentes.
En definitiva, el avance de IBM, destacado por la impresionante métrica de simulación reportada por Tom’s Hardware, nos acerca un paso más a un futuro donde la computación cuántica desbloqueará un nuevo universo de posibilidades científicas y tecnológicas.
