IBM presenta Nighthawk r3 y apunta a más de 1.000 qubits para 2027

IBM anunció el miércoles Nighthawk r3, el próximo procesador de su línea Nighthawk. IBM afirma que el nuevo chip ejecutará 10.000 operaciones cuánticas en 520 qubits programables —2.034 qubits físicos en total— con la precisión suficiente para abordar problemas más grandes y complejos. IBM planea conectar dos chips Nighthawk r3 en un único sistema de más de 1.000 qubits en 2027.

El nuevo chip se basa en Nighthawk r2, presentado en septiembre y disponible hoy. Nighthawk r2 maneja más de 7.500 operaciones cuánticas en 120 qubits, con una velocidad de hasta 100.000 muestras por segundo. Nighthawk r3 incorporará 10 interconexiones chip a chip, llamadas l-couplers, diseñadas para enlazar procesadores en sistemas más grandes.

Socios como E.ON, Algorithmiq y Q-CTRL han ejecutado más de 34.000 millones de circuitos en Nighthawk r2, reportando aceleraciones de hasta 19 veces frente a los procesadores anteriores de IBM. E.ON reportó una aceleración de 15 veces en aprendizaje automático cuántico aplicado a la optimización de redes eléctricas, mientras que IBM dijo que una aceleración de 12 veces le permitió, junto con el Laboratorio Nacional Oak Ridge, simular materiales magnéticos reales con resultados consistentes con experimentos de dispersión de neutrones. Un experimento ampliado con Algorithmiq se ejecutó ocho veces más rápido que la versión original en el procesador anterior de IBM, Heron, y produjo circuitos que, según estima IBM, requerirían alrededor de 240 veces más memoria para que una computadora clásica los simule con una precisión comparable. IBM también dice haber demostrado las piezas necesarias para enlazar procesadores entre sí: conectar chips Nighthawk r1 con cuatro l-couplers alcanzó una fidelidad del 99.3% al transferir un estado cuántico entre ellos, por debajo de su meta del 99.9%, y la empresa, por separado, unió dos módulos criogénicos en un solo sistema —que alcanzó su temperatura de operación en menos de cinco días, enfriándose hasta menos de 15 milikelvin.

La Plataforma Cuántica de IBM combina ahora procesadores cuánticos con computación clásica de alto rendimiento en un solo entorno gestionado. En colaboración con RIKEN, IBM dice haber ejecutado el mismo flujo de trabajo de diagonalización cuántica basada en muestras unas cinco veces más rápido, mientras manejaba aproximadamente 100 veces más cálculos que en su estudio original, y la Cleveland Clinic y RIKEN usaron la plataforma para procesar 608 millones de muestras en la modelización de estructuras biológicas, 33 veces más rápido que sin la automatización. “La computación cuántica útil depende de si los resultados pueden entregarse con precisión y velocidad, ambas son fundamentales”, dijo Jay Gambetta, director de IBM Research y IBM Fellow.

Por qué importa

La apuesta de IBM es que enlazar muchos chips cuánticos modestos, en lugar de construir un único procesador gigante, es el camino práctico hacia máquinas lo bastante grandes para abordar problemas que las supercomputadoras clásicas no pueden resolver, y las aceleraciones que ya reportan sus socios en cargas de trabajo reales, como la optimización de redes eléctricas y la simulación de materiales, son la evidencia que IBM señala.