IBM, un paso más a la computación cuántica
Módulos criogénicos que se pueden conectar entre sí para satisfacer la operación de cientos de chips cuánticos y así crear una máquina más potente y capaz de resolver problemas complejos
Uno de los objetivos de IBM es tener lista su supercomputadora cuántica Quantum Starling para 2029, y por eso desarrolló una nueva infraestructura de enfriamiento criogénica modular escalable que será clave para impulsar a esta industria.
Jerry Chow, director de Tecnología de Supercomputación Cuántica de IBM, explicó que las computadoras cuánticas que tiene actualmente la tecnológica usan una dilución criogénica capaz de enfriar hasta 10 milikelvin, pero un modelo como Quantum Starling requiere una mayor capacidad.
Para resolver esto, IBM desarrolló una nueva arquitectura basada en módulos criogénicos que se pueden conectar entre sí para satisfacer la operación de cientos de chips cuánticos y así crear una computadora más potente y capaz de resolver problemas complejos.
En conferencia, Chow precisó que IBM ya logró integrar y enfriar con éxito dos módulos criogénicos en un único entorno.
La prueba se realizó con dos módulos operativos, los cuales miden más de 2.4 metros de alto y 2.4 metros de ancho, y pudieron enfriarse conjuntamente hasta 4 Kelvin en menos de cinco días para, poco después, alcanzar una temperatura final inferior a 15 milikelvin, es decir, 0.015 grados por encima del cero absoluto o 100 veces más frío que el espacio profundo.
¿Cómo se logró?
Destaca que la tecnológica puso especial atención en el diseño, ya que al tener forma de caja permite que los módulos se conecten en una fila compacta y aprovecha este mayor espacio para enlazar directamente los procesadores cuánticos con la tecnología “L-coupler” de IBM.
Ésta sirve para conectar chips cuánticos independientes para compartir información, comunicarse y funcionar como parte de una computadora cuántica más grande.
Además, dicho diseño ofrece hasta 12 veces más espacio para el cableado y así tener un mayor número de conexiones entre chips tanto dentro como entre módulos.
“Este es un hito fundamental para Starling, se trata de una arquitectura física real para la computación cuántica tolerante a fallos y el éxito en la conexión de estos módulos demuestra la complejidad de la ingeniería necesaria para ir más allá de los procesadores cuánticos individuales”, afirmó Chow.
Esto último porque se trata del primer entorno ultrafrío compartido para conectar varios chips en un sistema unificado que podrá impulsar la construcción de este tipo de computadoras “más rápido” y permitir que IBM mantenga su hoja de ruta cuántica.
IBM prevé el próximo año utilizar la tecnología “L-coupler” para conectar múltiples procesadores y crear una computadora cuántica más grande con, al menos, mil cúbits programables.
Para lograr lo anterior, instalará procesadores IBM Quantum Nighthawk en los módulos criogénicos a finales de este año.
Con respecto a Starling que está programada para 2029, Chow estima que tendrá cerca de 12 de estos módulos conectados y, por lo mismo, van por buen camino.
