El IBM Quantum System Two con procesadores IBM Quantum Heron está diseñado para impulsar la supercomputación centrada en lo cuántico.
En la Cumbre Cuántica de IBM, celebrada en Nueva York el 4 de diciembre, se dio a conocer un nuevo procesador cuántico, una computadora cuántica modular y más. Este hardware es parte del esfuerzo de IBM hacia la computación cuántica a gran escala para la investigación científica.
Además, IBM anunció Qiskit 1.0, que es la versión estable del kit de desarrollo de software de programación de código abierto para circuitos cuánticos.
Si bien la computación cuántica suele ser experimental y usarse en entornos académicos, puede usarse en la empresa cuando las organizaciones necesitan resolver problemas matemáticos demasiado complejos para la computación clásica, como la creación de nuevas combinaciones químicas en ingeniería de materiales o productos farmacéuticos. La distribución de claves cuánticas y la criptografía cuántica se pueden utilizar en ciberseguridad.
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Los investigadores ya pueden acceder al nuevo procesador IBM Quantum Heron
Garza cuántica de IBM (Figura A) es un procesador cuántico de 133 qubits disponible actualmente a través de la nube. Es el sucesor de IBM Quantum Eagle, que salió en 2021 y estableció técnicas de empaquetado 3D que sentaron las bases para los procesadores cuánticos posteriores de la empresa.
Figura A
“Básicamente, Heron se parece mucho a Eagle: es el mismo tipo de qubits, la misma fabricación y la misma tecnología de empaquetado; de modo que la mayor parte de Eagle ha seguido recto; en realidad son algunos detalles de los circuitos del chip y nuestros controles los que han cambiado”, dijo Oliver Dial, CTO de IBM Quantum, en un correo electrónico a TechRepublic. “Uno de los avances clave de Eagle fue el desarrollo de cableado de múltiples niveles, con los qubits ubicados en un solo plano, para brindar flexibilidad para el enrutamiento de señales y el diseño de dispositivos”.
IBM Quantum Heron incluye avances en la fabricación de qubits y tamaño de laminado y una mejora cinco veces mayor en la reducción de errores en comparación con IBM Quantum Eagle.
“Estamos firmemente dentro de la era en la que las computadoras cuánticas se utilizan como herramienta para explorar nuevas fronteras de la ciencia”, dijo el vicepresidente senior y director de investigación de IBM, Dario Gil, en un comunicado de prensa.
En concreto, los procesadores cuánticos de IBM se están utilizando en entornos científicos para simular problemas de química, física y materiales. El objetivo a largo plazo es expandir estos experimentos a lo que IBM llama “escala de utilidad” –en esencia, para resolver problemas prácticos y generalizados.
“En este contexto, ‘escala de utilidad’ significa un procesador con más de 100 qubits, que permite al usuario ejecutar cálculos que son demasiado grandes para ser simulados en una computadora clásica”, dijo Dial. “Es la combinación de esta escala y técnicas de mitigación de errores lo que permitirá a los usuarios obtener valor real de una computadora cuántica, de ahí su ‘utilidad’. Ahora que hemos alcanzado la escala de utilidad, vemos personas que utilizan la computación cuántica como herramienta científica”.
“Me gusta decir que los usuarios están utilizando la computación cuántica para hacer computación cuántica”, escribió Gambetta en una publicación de blog el 4 de diciembre.
MIRAR: Explore los mitos y las realidades de la computación cuántica en este video de TechRepublic
Estas instituciones trabajan con IBM para demostrar investigaciones que exploran la computación cuántica a gran escala:
- Universidad de Tokio.
- Laboratorio Nacional Argonne.
- Fundación Ikerbasque.
- Qedma.
- Algorítmico.
- Universidad de Washington.
- Universidad de Colonia.
- Universidad Harvard.
- UC Berkeley.
- CTRL Q.
El sistema modular IBM Quantum System Two combina la computación clásica y la cuántica
IBM Quantum System dos (Figura B) es el sistema detrás de la actual arquitectura del sistema de computación cuántica de IBM. IBM Quantum System Two combina la computación clásica y la cuántica, con una capa de middleware intermedia para integrar las dos. La infraestructura criogénica escalable funciona junto con servidores de ejecución clásicos con electrónica de control de qubit modular.
IBM Quantum System Two es notable porque es la primera computadora cuántica modular construida para problemas a escala de servicios públicos, dijo IBM. IBM espera que pueda actualizarse con el tiempo, con el objetivo de ejecutar mil millones de operaciones en un solo circuito cuántico para 2033. Se trata de una cantidad extraordinaria de recursos de supercomputación para una amplia variedad de operaciones científicas y comerciales futuras.
Figura B
Actualmente, IBM Quantum System Two ejecuta tres procesadores IBM Quantum Heron. Comenzó a operar recientemente en una instalación de IBM en Yorktown Heights, Nueva York.
El SDK cuántico de Qiskit alcanza la versión estable 1.0
Qiskit 1.0, la versión estable del kit de desarrollo de software de computación cuántica de IBM, estará disponible en febrero de 2024. (IBM puso a disposición Qiskit por primera vez en 2017). Qiskit 1.0 se basa en la idea de Patterns, la plantilla de programación de IBM para hacer que la computación cuántica sea más accesible. traduciendo entradas clásicas a problemas cuánticos. Los patrones están destinados a ejecutarse en la infraestructura informática Quantum Serverless de IBM.
La IA generativa para la programación de códigos cuánticos en Qiskit estará disponible a través de la plataforma de IA empresarial watsonx de IBM. IBM reveló Qiskit Code Assistant, un robot asistente de inteligencia artificial generativo creado para ayudar a los usuarios a navegar por Qiskit e IBM Quantum Platform. Qiskit Code Assistant estará disponible en versión alfa a principios de 2024 para los suscriptores premium de IBM Quantum Platform.
“La IA generativa y la computación cuántica están alcanzando un punto de inflexión, lo que nos presenta la oportunidad de utilizar el marco del modelo básico confiable de watsonx para simplificar cómo se pueden construir algoritmos cuánticos para la exploración a escala de servicios públicos”, dijo Jay Gambetta, vicepresidente de IBM. becario de IBM, en un comunicado de prensa.
Además, IBM anunció:
- Un nuevo servicio Transpiler en Qiskit
- Pases AI Transpiler para usuarios de Qiskit Premium
- el modo de ejecución por lotes, un administrador de contexto.
IBM amplía su hoja de ruta para el desarrollo cuántico
IBM dio a conocer una hoja de ruta ampliada que dará forma a su trabajo en el desarrollo de la computación cuántica. IBM Quantum System Two es parte del plan como hogar de los próximos procesadores cuánticos de IBM.
Según la hoja de ruta, 2023 fue el año en que IBM agregó IA generativa y aceleró cinco veces el procesamiento cuántico con modos de ejecución y sin servidor cuántico. IBM planea centrarse en 2024 en mejorar la calidad y la velocidad de los circuitos cuánticos para permitir 5.000 puertas lógicas cuánticas con circuitos paramétricos. (Una puerta lógica cuántica es un componente básico de la computación cuántica y opera con qubits en lugar de bits convencionales). IBM Quantum Heron y la gestión de recursos están programados para 2024.
