TLDR : IBM planea lanzar Quantum Starling, un sistema cuántico a gran escala tolerante a errores, con un objetivo de 100 millones de operaciones cuánticas para 2029, basado en códigos qLDPC para reducir la necesidad de qubits físicos.
IBM presentó ayer su hoja de ruta hacia Quantum Starling, una computadora cuántica a gran escala y tolerante a errores. Este sistema, anunciado como capaz de ejecutar 20,000 veces más operaciones que las máquinas cuánticas actuales, se construirá en su nuevo centro de datos cuántico ubicado en Poughkeepsie, en el estado de Nueva York.
Previsto para 2029, Quantum Starling debería integrar 200 qubits lógicos y permitir la ejecución de 100 millones de operaciones cuánticas. Constituirá la base del futuro sistema "Blue Jay", que apuntará al mil millones de operaciones gracias a 2,000 qubits lógicos.
Un qubit lógico es una unidad de cálculo construida a partir de varios qubits físicos. Juntos, estos qubits cooperan para almacenar una información cuántica mientras corrigen activamente los errores que pueden perturbar el cálculo. Este mecanismo es esencial, ya que las computadoras cuánticas actuales están limitadas tanto por el bajo número de qubits lógicos disponibles como por una alta tasa de error, lo que dificulta la ejecución fiable de circuitos complejos.
Para superar este obstáculo, IBM se apoya en los códigos de corrección de errores "quantum Low-Density Parity Check" (qLDPC), recientemente destacados en Nature. Estos códigos permiten reducir hasta un 90% el número de qubits físicos necesarios para la corrección de errores en comparación con los enfoques clásicos, abriendo así el camino a una escala más realista de las arquitecturas cuánticas.
Un paso hacia la ventaja cuántica
Gracias a sus procesadores Quantum Eagle y Quantum Heron, IBM ha demostrado que sus sistemas cuánticos pueden ejecutar algunas clases de cálculos con una eficiencia superior a la de las computadoras clásicas.
El desarrollo de Quantum Starling se basará en sus sucesores. IBM planea así, para 2025, el despliegue del procesador "Quantum Loon", diseñado para validar los elementos clave de la arquitectura qLDPC, en particular los "acopladores tipo C", que aseguran conexiones de larga distancia entre qubits en un mismo chip.
En 2026, el procesador "Quantum Kookaburra" introducirá la primera arquitectura modular completa, asociando memoria cuántica y lógica de cálculo. Esta modularidad se extenderá en 2027 con "Quantum Cockatoo", que utilizará "acopladores tipo L" para interconectar dos módulos Kookaburra de manera estable. Todo esto prepara la transición hacia sistemas multichip capaces de ejecutar circuitos cuánticos complejos en condiciones de eficiencia energética e integración optimizadas.
Los dominios de aplicación objetivos incluyen la modelización molecular, el descubrimiento de nuevos materiales, la química cuántica y la optimización a gran escala. Todos ellos son campos donde las necesidades de potencia de cálculo superan hoy las capacidades de las máquinas existentes, y donde la estabilidad de los cálculos requiere arquitecturas cuánticas verdaderamente tolerantes a errores.