Parece que al final el matemático israelí Gil Kalai se equivocaba. Este profesor en la Universidad de Yale es desde hace varios años muy crítico con la computación cuántica. De hecho, sostiene que el incremento del número de estados de los sistemas cuánticos y de su complejidad provocará que acaben comportándose como los ordenadores clásicos, por lo que la superioridad de los primeros acabará evaporándose. Defiende, en definitiva, que los ordenadores cuánticos totalmente funcionales nunca llegarán.
Sin embargo, actualmente tenemos razones muy sólidas para prever lo contrario. Y es que hay varias empresas que aseguran que tendrán una máquina cuántica dotada de la capacidad de enmendar sus propios errores antes de que expire esta década. Estos ordenadores serán muy importantes debido a que presumiblemente tendrán la capacidad de resolver un abanico muy amplio de problemas con los que ni siquiera los superordenadores clásicos más potentes disponibles pueden lidiar.
Hace apenas una semana os contamos que Xanadu, una joven empresa canadiense fundada en 2016, planea tener listo antes de 2030 un ordenador cuántico de un millón de cúbits fotónicos con corrección de errores. No obstante, no es la única compañía que pretende hacer realidad este hito. IBM planea poner a disposición de sus clientes en 2029 ‘Starling’, su primer ordenador cuántico de gran escala dotado de la capacidad de enmendar sus propios errores.
Ejecutará 20.000 veces más operaciones que los ordenadores cuánticos actuales
IBM va a construir el ordenador cuántico ‘Starling’ en un nuevo centro de datos que estará alojado en Poughkeepsie, Nueva York (EEUU). Esta máquina aglutinará 200 cúbits lógicos que, en teoría, le permitirán ejecutar 100 millones de operaciones cuánticas. Los cúbits lógicos representan una forma de superar la dificultad que conlleva la utilización de cúbits hardware o físicos, que son extremadamente sensibles al ruido, y, por tanto, propensos a cometer errores.
Cada cúbit lógico se construye de forma abstracta sobre varios cúbits físicos o de hardware, de manera que un único cúbit lógico codifica un solo cúbit de información cuántica, pero con redundancia. Precisamente es esta redundancia la que permite detectar y corregir los errores que están presentes en los cúbits físicos. Hasta hace muy poco tiempo el número de cúbits de hardware que era necesario para implementar un único cúbit lógico inmune a los errores era impracticable, pero IBM asegura que ha dado con la solución a este problema.
Sus ingenieros han publicado dos artículos técnicos muy interesantes en los que desarrollan la estrategia que van a utilizar para llevar a buen puerto su ordenador cuántico de gran escala y con corrección de errores. En el primero de estos artículos explican qué procedimiento seguirá ‘Starling’ para procesar instrucciones y ejecutar operaciones de una forma eficiente. Y en el segundo describen cómo van a decodificar la información que contienen los cúbits físicos de una forma eficiente, y también qué estrategia van a utilizar para identificar y corregir errores en tiempo real utilizando recursos computacionales convencionales.
Como he mencionado unas líneas más arriba, IBM asegura que ‘Starling’ estará listo en 2029, pero antes de su llegada esta compañía espera alcanzar otros hitos importantes. A finales de 2025 ‘Quantum Loon’ probará la tecnología utilizada para conectar cúbits a una distancia mayor dentro de un único chip. En 2026 ‘Kookaburra’ será el primer procesador modular de IBM diseñado para almacenar y procesar información codificada.
En 2027 llegará ‘Cockatoo’ para demostrar que es posible entrelazar dos módulos ‘Kookaburra’, y, en consecuencia, que es viable conectar varios chips cuánticos como nodos de una plataforma más grande. Y, por último, después de ‘Starling’ llegará ‘Blue Jay’, que aglutinará 2.000 cúbits lógicos que, en teoría, le permitirán ejecutar 1.000 millones de operaciones cuánticas.
