La computadora más poderosa del mundo

IBM y Google están desarrollando sistemas de computación cuántica con cientos de miles a millones de qubits y se espera que estén terminados en los próximos 10 años.

Computadora cuántica de IBM. Foto: IBM

A finales del año pasado, IBM estableció el récord de la computadora cuántica más grande con un procesador de 433 bits cuánticos, o qubits, la unidad de procesamiento de información cuántica. En la cumbre del G7, la compañía anunció una ambición mayor: completar una computadora de 100.000 qubits en los próximos 10 años.

IBM dijo que gastará 100 millones de dólares para crear una supercomputadora capaz de resolver problemas que ninguna otra supercomputadora puede resolver. La idea de IBM es utilizar este ordenador de 100.000 qubits, combinado con los mejores superordenadores, para crear nuevos medicamentos, nuevos fertilizantes, nuevos compuestos para baterías y una gran cantidad de otras aplicaciones.

La computación cuántica procesa la información basándose en la explotación de las propiedades de las partículas elementales. Los electrones, átomos y moléculas pequeñas pueden existir en múltiples estados de energía al mismo tiempo, un fenómeno conocido como principio de superposición, y los estados de las partículas pueden vincularse entre sí. Cada qubit puede existir en estados 0 y 1 al mismo tiempo, en lugar de 0 o 1 como un bit de computadora convencional, por lo que puede realizar múltiples cálculos al mismo tiempo.

Computadora cuántica de un millón de cúbits

A pesar de su promesa, las computadoras cuánticas aún no han hecho nada útil que las supercomputadoras convencionales no puedan hacer. La razón es que no tienen suficientes qubits y los sistemas de computación cuántica se ven fácilmente alterados por pequeñas perturbaciones, llamadas ruido.

Los investigadores predicen que los sistemas de computación cuántica tendrán que escalar significativamente, para poder dedicar una gran fracción de qubits a corregir errores causados ​​por el ruido.

Por lo tanto, el número de qubits por sí solo no representa las capacidades de una computadora cuántica. Aún quedan por determinar detalles específicos sobre cómo se construyen los qubits, cómo se corrigen los errores debidos al ruido y cómo funcionan en la práctica.

Google dice que desarrollará una computadora cuántica de un millón de qubits en esta década. Foto: Reuters

IBM no es la única empresa que aspira a grandes objetivos. Google dice que quiere crear una computadora cuántica de un millón de qubits para finales de la década, con sólo 10.000 qubits para cálculos y el resto para corrección de errores.

IonQ aspira a tener 1.024 "qubits lógicos", cada uno compuesto por un circuito de corrección de errores de 13 qubits físicos, para 2028. PsiQuantum, al igual que Google, también aspira a construir una computadora cuántica de un millón de qubits, pero no ha revelado plazos ni configuraciones de corrección de errores.

No hay garantía de éxito.

Los qubits de IBM están hechos actualmente de anillos metálicos superconductores, que se parecen a los átomos cuando operan a temperaturas de milikelvin, apenas un poco por encima del cero absoluto, o -273 grados Celsius. IBM dice que los qubits de este tipo sólo pueden escalar hasta 5.000 qubits con la tecnología actual, que no es lo suficientemente grande como para proporcionar mucho beneficio computacional.

Actualmente, cada uno de los qubits superconductores de IBM requiere alrededor de 65 vatios para funcionar. Con 100.000 qubits, se necesitaría una planta de energía nuclear para alimentar el ordenador y miles de millones de dólares para desarrollarlo. Jay Gambetta, vicepresidente de la división de computación cuántica de IBM, dijo que la compañía planea utilizar tecnología de “semiconductores de óxido metálico complementarios” (CMOS) que se puede instalar junto a los qubits para operarlos con solo decenas de milivatios de energía.

CMOS todavía está en la fase experimental y las tecnologías necesarias para las supercomputadoras cuánticas aún no existen, admite Gambetta.

No hay garantía de que los 100 millones de dólares gastados en este proyecto sean suficientes para crear una computadora de 100.000 qubits. “Definitivamente existen riesgos”, dijo Gambetta.

"No será un viaje completamente sencillo", dijo Joe Fitzsimons, director ejecutivo de Horizon Quantum, un desarrollador de software cuántico con sede en Singapur.

El plan de IBM parece razonable, dijo Fitzsimons, aunque hay muchos obstáculos potenciales. “A esta escala, sería muy difícil desarrollar sistemas de control que pudieran operar una cantidad tan grande de qubits de manera eficiente”, afirmó el experto.

Según Zing

Fuente: https://baohatinh.vn/thiet-bi-so/chiec-may-tinh-manh-nhat-the-gioi/249183.htm