IBM construirá el primer ordenador cuántico universal

Los ordenadores cuánticos IBM Q necesitan temperaturas cercanas al cero absoluto para funcionar

El gigante IBM ha desvelado este martes que está construyendo los primeros ordenadores cuánticos universales de uso comercial, cuya velocidad y capacidad de cálculo superarán a los supercomputadores más potentes. Los nuevos sistemas tendrán aplicaciones en campos como el descubrimiento de nuevos medicamentos y materiales, ya que ayudarán a desentrañar la complejidad de las interacciones moleculares y químicas.

IBM está dando pasos para que la computación cuántica universal sea una realidad. Este martes ha anunciado que va a construir los primeros ordenadores cuánticos universales que tendrán uso comercial y se podrán aplicar en negocios y en ciencia, informa Sinc. Los IBM Q, que es como se denominarán los nuevos sistemas, superarán en velocidad y capacidad de cálculo a los supercomputadores actuales más potentes, según la compañía. Los sistemas y servicios de IBM Q se distribuirán a través de su plataforma cloud, aunque la firma aún no ha desvelado cuando estarán disponibles.

Los portavoces de IBM explican que mientras las tecnologías que se ejecutan actualmente en computadoras clásicas, como su sistema cognitivo Watson, pueden ayudar a encontrar patrones e ideas enterradas en grandes cantidades de datos, "los ordenadores cuánticos ofrecerán soluciones a problemas donde los patrones no pueden ser vistos porque los datos no existen y las posibilidades que se necesita explorar para llegar a las respuesta son enormes". La multinacional pretende construir los IBM Q "para expandir la aplicación de la computación cuántica". Una métrica clave -dice- será la potencia de los nuevos sistemas expresados por el volumen cuántico, que incluye el número de qubits (quantum bits), la calidad de las operaciones cuánticas, la conectividad qubit y el paralelismo. Como primer paso para incrementar el volumen cuántico, la firma desarrollará los IBM Q comerciales con 50 qubits en los próximos años y colaborará con socios clave de la industria para desarrollar aplicaciones que exploten la velocidad cuántica de los sistemas.

Problemas complejos

Los ordenadores IBM Q se diseñarán para abordar problemas que actualmente se consideran demasiado complejos para los sistemas informáticos clásicos. Una de las primeras y más prometedoras aplicaciones para la computación cuántica será en el área de la química. Para una molécula simple como la cafeína, el número de estados cuánticos en las moléculas crece asombrosamente rápido -tan rápido que los sistemas de computación más avanzados que se podrían construir nunca podrían contener el problema-.

Los científicos de IBM han desarrollado técnicas para explorar eficientemente la simulación de problemas de química en hardware realista y la demostración experimental de varias moléculas está en progreso. En el futuro, el objetivo será escalar hasta moléculas aún más complejas y tratar de predecir las propiedades químicas con mayor precisión. La firma indica que las aplicaciones futuras de la computación cuántica podrían incluir el descubrimiento de medicamentos y materiales, ya que ayudarán a desentrañar la complejidad de las interacciones moleculares y químicas.

También se podrán usar para lograr sistemas globales de logística y cadenas de suministro más eficientes. Y en finanzas, para encontrar nuevas formas de modelar los datos financieros y aislar los factores de riesgo globales clave para hacer mejores inversiones. Para desarrollar computadoras cuánticas prácticas, IBM aprovechará su experiencia en qubits superconductores, la integración compleja de sistemas de alto rendimiento y procesos de nanofabricación escalables. Además, la empresa dice que sus matemáticos, científicos informáticos e ingenieros de sistemas "de primer nivel" se encargarán del desarrollo de las herramientas de software y entorno. La compañía cree que la colaboración con desarrolladores, programadores y socios universitarios será esencial para el desarrollo y la evolución de los sistemas de computación cuántica de IBM.

Colaboración con investigadores y desarrolladores

Desde el lanzamiento hace menos de un año de IBM Quantum Experience, unos 40.000 usuarios han hecho más de 275.000 experimentos con la plataforma. Este programa ha sido utilizado por científicos de más de cien países y ha impulsado la publicación de 15 artículos científicos en arXiv, cinco de ellos en prestigiosas revistas científicas. IBM ha trabajado con instituciones académicas como el MIT y el Instituto de Computación Cuántica de la Universidad de Waterloo para desarrollar una herramienta de educación para estudiantes con dicha plataforma. También, en colaboración con la Sociedad Física Europea y el laboratorio de IBM Research en Zurich, ha celebrado recientemente un evento que se dedicó a mostrar cómo experimentar con qubits.

Además, la empresa ha anunciado este martes el lanzamiento de una nueva API (interfaz de programas de Aplicación) utilizando IBM Quantum Experience para que los desarrolladores y programadores puedan construir interfaces entre el ordenador cuántico en la nube de 5 qubits, sin necesidad de tener un conocimiento profundo en física cuántica. La firma ya tiene lista la actualización y mejora del simulador accesible en esta plataforma que puede modelar circuitos con más de 20 qubits. En la primera mitad de 2017, la compañía lanzará un kit de desarrollo de software para que los usuarios puedan construir aplicaciones cuánticas sencillas y programas de software.

Aparte de trabajar con desarrolladores y universidades, IBM también ha entablado conversaciones con socios industriales para investigar el potencial de las aplicaciones de la computación cuántica. Cualquier organización interesada en colaborar puede solicitar forma parte del instituto IBM Research Frontiers, un consocio que desarrolla tecnologías innovadoras y evalúa sus implicaciones en el futuro. Entre las empresas miembros de este consocio están Samsung, JSR, Honda, Canon, Hitachi Metals y Nagase.