IBM: El futuro de la computación cuántica

Aquellos que exploren y participen ahora estarán en condiciones de beneficiarse de maneras extraordinarias y dar forma al futuro de sus disciplinas e industrias.

Antonio Paredes / 11.10.2021 / 3:45 pm

Tuvimos el gusto de entrevistar a Robert Loredo, Global Technical Ambassador Lead de IBM Quantum sobre el futuro de la computación cuántica.

¿Cuál es la visión de IBM para la computación cuántica para la próxima década? 

Los sistemas de computación cuántica aprovechan las leyes de la mecánica cuántica que se encuentran en la naturaleza. Representan un cambio fundamental con respecto al procesamiento de información clásico. Si bien aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo, estas máquinas ofrecerán potencialmente capacidades sin precedentes en áreas como servicios financieros, química e inteligencia artificial.

Con la computación cuántica esperamos comprender nuestro mundo de manera diferente y mejor, y resolver problemas que antes eran inabordables. Hoy, estamos evolucionando esta tecnología de la teoría a la práctica. Aquellos que exploren y participen ahora estarán en condiciones de beneficiarse de maneras extraordinarias y dar forma al futuro de sus disciplinas e industrias. Creemos que, dentro de unos años, la industria habrá descubierto las primeras aplicaciones en las que las computadoras cuánticas junto con las computadoras clásicas resolverán problemas prácticos inabordables en la actualidad para los sistemas clásicos, por sí solos.

IBM aporta décadas de investigación, desde la teoría hasta el hardware, a la industria de la computación cuántica y es el líder indiscutible. La compañía tiene accesibilidad, confiabilidad y escalabilidad inigualables a través de la mayor flota de computadoras cuánticas disponible en IBM Cloud. Por ejemplo, en 2021, presentaremos el chip "Eagle" de 127 qubit, que presenta varias actualizaciones para reducir los errores de qubit, incluido su diseño único, que permitirá escalar el número de qubits que funcionan juntos como qubits lógicos: el "qubits tolerantes a fallos" necesarios para alcanzar la ventaja cuántica. El escalado continuará hasta 2022, cuando el equipo lanzará el procesador "Osprey" de 433 qubit. Osprey continúa ampliando los límites de las técnicas de fabricación para construir un chip más pequeño para garantizar más qubits lógicos que no sacrifiquen el rendimiento. El chip Condor de 1.121 qubit, es el punto de inflexión para qubits de menor ruido. Para 2023, sus qubits físicamente más pequeños, con aisladores en chip y amplificadores de señal y múltiples nodos, se habrán escalado para ofrecer la capacidad de ventaja cuántica. Las mejoras adicionales de criogenia y control de qubit de Condor y su superrefrigerador que lo acompaña, también permiten el escalado de un millón de qubit necesario para una tolerancia total a fallas.

Yendo más allá de 2023, e incluso más allá de 1 millón de qubits, IBM imagina interconexiones cuánticas que unen superrefrigeradores con chips de un millón de procesadores, como la intranet que vincula procesadores de supercomputación en la actualidad, creando una computadora cuántica masivamente paralela y tolerante a fallas capaz de cambiar el mundo y establecer una industria cuántica. Este logro de sistemas tolerantes a fallas no solo abrirá la puerta a ventajas en dominios selectos. Estos superrefrigeradores de varios millones de qubits, conectados a través de intranets, harán posible la exploración de cualquier problema clásico e inabordable, no solo para las finanzas, la química y la inteligencia artificial, sino para muchos otros sectores.

¿Cómo puede la computación cuántica ser beneficiosa en diferentes sectores?

IBM trabaja con investigadores, usuarios empresariales y educadores para aprovechar la computación cuántica para nuevas aplicaciones para la ciencia y los negocios; desde simulaciones para química, descubrimiento de fármacos, descubrimiento de materiales, hasta análisis de riesgo de inversión, mejoras en la fabricación y aumento del poder de la inteligencia artificial, por ejemplo. En el futuro, esperamos que más industrias puedan aprovechar las posibilidades de la computación cuántica.

Algunos de los sectores que están acelerando sus implementaciones son Químico y Petróleo, Distribución y Logística, Servicios Financieros, Cuidado de la Salud y Ciencias de la Vida, Manufactura y Cadena de Suministros.

Desde IBM apoyamos a organizaciones, instituciones educativas y empresas para recorrer su camino de la computación cuántica, encontrando retos reales en su propia organización para aprovechar esta tecnología. Es por eso que lanzamos programas como IBM Quantum Accelerator o la primera certificación de desarrolladores de la industria en computación cuántica, IBM Quantum Developer Certification.

¿Cuál es el primer paso que deben dar las empresas con respecto a la computación cuántica?

El primer paso debería ser crear y educar a su equipo cuántico. Este equipo debe incluir no solo a alguien con habilidades en computación cuántica, sino también a personas que comprendan su negocio y que puedan alinear la tecnología cuántica con las necesidades de su empresa. A continuación, los pasos recomendados son la educación y preparación de su equipo cuántico. Hay muchos aspectos de la computación cuántica que uno debe comprender, pero alinear la educación con la preparación de su equipo para saber cómo empelarlos a su estrategia comercial y aplicaciones es clave. Aquí es donde el nuevo programa IBM Quantum Accelerator puede ser de ayuda.

¿Qué es el nuevo programa IBM Quantum Accelerator?

En la actualidad, desde estudiantes hasta educadores, los investigadores y early adopters están accediendo y ejecutando experimentos en computadoras cuánticas reales a través de la nube. IBM sabe que construir un ecosistema robusto y una comunidad de usuarios será una ventaja competitiva, pero también sabemos que se necesitarán nuevas habilidades a medida que ingresemos a la era cuántica.

Por esa razón, creamos el programa Quantum Accelerator, con el objetivo de ayudar a las empresas a familiarizarse con la computación cuántica y aplicarlo en su propio negocio. El programa incluye principalmente recursos educativos que podemos separar en dos. Primero, los recursos que están disponibles en todo el programa, como talleres o seminarios web que abordan herramientas o problemas específicos que enfrentan las empresas. En segundo lugar, ofrecemos ayuda específica para las organizaciones, es decir, sobre cómo mirar el negocio a través de una lente cuántica y aplicar la tecnología cuántica a diferentes flujos de trabajo.

Además de la educación, IBM también colaborará con ciertas empresas en nuevos proyectos de investigación cuántica. Por lo tanto, estaremos empujando juntos las fronteras de la tecnología. En todos los casos, los clientes están trabajando con investigadores y tecnólogos cuánticos de IBM que han estado haciendo investigación cuántica durante décadas.

¿Qué conocimientos previos se requieren y qué tecnología (hardware, software, servicio en la nube) es necesaria para formar parte de este programa? 

Cualquier empresa a nivel mundial puede postularse, incluidas las empresas de América Latina. Podría ser una organización que nunca ha hecho nada con computación cuántica y quiere sumergirse en esa área o podría ser una empresa que tiene alguna experiencia inicial de computación cuántica y está tratando de decidir qué parte de su negocio es adecuada para aplicaciones más amplias.

¿Cómo ayuda IBM a sus clientes en el camino hacia la ventaja cuántica?

IBM es el hogar de la iniciativa de computación cuántica más avanzada del mundo, enfocada en impulsar la ciencia y ser pionera en aplicaciones comerciales reales. Nuestro sólido ecosistema de computación cuántica, sistemas, profesionales y asociaciones está diseñado para ayudar a todos a prepararse y tomar la iniciativa en esta nueva era. Además, ofrecemos el stack completo de tecnología cuántica: con sistemas avanzados, servicios en la nube y la plataforma de software más utilizada, para habilitar aplicaciones del mundo real.

IBM tiene una larga historia en lo que respecta a la computación cuántica. IBM es la primera empresa en hacer que una computadora cuántica sea accesible a través de la nube, y ahora tiene una comunidad global activa de más de 350,000 usuarios, que han ejecutado cientos de miles de millones de circuitos cuánticos en la flota más grande del mundo de más de 20 sistemas cuánticos implementados desde 2016.

Los sistemas IBM Quantum son computadoras cuánticas universales basadas en puertas que utilizan procesadores transmon qubit, a los que se accede a través de IBM Quantum Experience alojado sobre IBM Cloud. Los sistemas de IBM informan un 95 por ciento de tiempo de actividad, lo que proporciona un acceso casi continuo para la investigación y la experimentación.

¿Cuáles son los principales desafíos a los que se enfrenta la computación cuántica en la actualidad?

Uno de los principales desafíos es por dónde empezar. No se trata solo de cómo aprender a programar en una computadora cuántica, sino de cómo comenzar a construir su equipo cuántico o qué aplicaciones o flujos de trabajo cuánticos tendrían el mejor potencial. Comprender cómo podría alinearse o alterar la computación cuántica con su estrategia corporativa y cómo puede adelantarse a la curva y preparar a su empresa para aprovechar la computación cuántica. Las respuestas a estas preguntas son generalmente donde surgen los desafíos.

Una vez que se ha tomado la decisión de invertir en computación cuántica, ¿cómo puede usted, como líder, determinar el mejor curso de acción? Hemos estado trabajando con muchos clientes, más de 150 en diversas industrias, para definir su viaje cuántico a través de IBM Quantum Network y también en colaboración con la comunidad Qiskit de código abierto para proporcionar educación y una plataforma gratuita con acceso a muchas computadoras cuánticas.

Finalmente, ¿hay algo más que quieras compartir con nosotros?

Para acelerar el desarrollo y aprovechar el poder de la computación cuántica en los próximos años, es clave fortalecer el ecosistema y trabajar en conjunto con socios de diferentes industrias y disciplinas. En 2017, IBM fue la primera empresa en tener clientes comerciales a través de IBM Quantum Network. Ahora trabajamos con más de 150 organizaciones, empresas, laboratorios de investigación, laboratorios gubernamentales e instituciones educativas.

Además, en IBM tenemos científicos e ingenieros cuánticos de todo el mundo que realizan investigaciones fundamentales para mejorar la tecnología, además de colaborar con nuestros socios para avanzar hacia aplicaciones prácticas con una ventaja cuántica para la ciencia y los negocios. Además, trabajamos con instituciones académicas de todo el mundo, incluidas instituciones de América Latina, para brindarles a los profesionales y los jóvenes nuevas herramientas y capacitarlos en computación cuántica. Se necesitarán cada vez más profesionales, estamos trabajando junto con nuestros socios para prepararlos.

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