IBM ha presentado hoy, durante la conferencia anual Quantum Developer Conference, varios avances fundamentales en su camino hacia la ventaja cuántica a finales de 2026 y la computación cuántica tolerante a fallos en 2029.
“Existen muchos elementos fundamentales que deben unirse para hacer realidad una computación cuántica verdaderamente útil”, defiende Jay Gambetta, director de IBM Research e IBM Fellow. “Creemos que IBM es la única empresa capaz de innovar y escalar rápidamente software, hardware, fabricación y corrección de errores cuánticos, capaces de desbloquear aplicaciones transformadoras. Nos entusiasma poder anunciar muchos de estos avances hoy”.
La nueva generación de computadoras cuánticas de IBM para escalar la ventaja
IBM ha presentado IBM Quantum Nighthawk, su procesador cuántico más avanzado hasta la fecha, diseñado para complementarse con software cuántico de alto rendimiento y alcanzar la ventaja cuántica el año que viene, esto es, el punto en el que un ordenador cuántico pueda resolver un problema mejor que cualquier método clásico.
Quantum Nighthawk está previsto para finales de 2025 y ofrecerá:
- 120 qubits conectados mediante 218 acopladores sintonizables de nueva generación, organizados en una red cuadrada donde cada qubit se enlaza con cuatro qubits adyacentes, lo que supone un salto de más del 20% respecto al procesador IBM Quantum Heron.
- Esta mejora en la conectividad permitirá ejecutar circuitos un 30% más complejos que en el procesador anterior, manteniendo tasas de error bajas.
- Esta arquitectura es capaz de abordar problemas mucho más exigentes, con hasta 5.000 puertas de dos qubits, esenciales para la computación cuántica.
Además, IBM prevé que las futuras versiones de Quantum Nighthawk soporten hasta 7.500 puertas en 2026 y 10.000 en 2027. De este modo, para 2028, los sistemas basados en Nighthawk podrían soportar hasta 15.000 puertas de dos qubits gracias a 1.000 o más qubits conectados mediante acopladores de largo alcance, demostrados por IBM en procesadores experimentales el año pasado.
La compañía estima que los primeros casos de ventaja cuántica verificada podrían ser confirmados por la comunidad científica a finales de 2026. Para fomentar una validación rigurosa y promover el avance conjunto hacia los mejores enfoques cuánticos y clásicos, IBM, Algorithmiq, Flatiron Institute y BlueQubit están aportando nuevos resultados a un rastreador abierto y colaborativo de diseñado para supervisar y verificar de forma sistemática las demostraciones emergentes de ventaja cuántica.
Actualmente, el rastreador incluye tres experimentos sobre estimación observable, problemas variacionales y problemas con verificación clásica eficiente. IBM anima a la comunidad a contribuir durante el próximo año y a poner a prueba los mejores métodos clásicos.
“Me enorgullece que nuestro equipo en Algorithmiq lidere uno de los tres proyectos en el nuevo rastreador comunitario de ventaja cuántica. El modelo que hemos diseñado explora regímenes tan complejos que desafían todos los métodos clásicos de última generación probados hasta ahora”, cuenta Sabrina Maniscalco, CEO y cofundadora de Algorithmiq. “Estamos observando resultados experimentales prometedores, y simulaciones independientes realizadas por investigadores del Flatiron Institute validan su dificultad clásica. Estos son solo los primeros pasos: la verificación de la ventaja cuántica llevará tiempo, y el rastreador permitirá que todos sigan ese recorrido”.
“BlueQubit se enorgullece de apoyar los esfuerzos de IBM para seguir las afirmaciones y algoritmos de ventaja cuántica, en un momento en que los ordenadores cuánticos están entrando en un régimen más allá de lo clásico”, señala Hayk Tepanyan, CTO y cofundador de BlueQubit. “A través de nuestro trabajo con circuitos ‘peaked’, estamos ayudando a formalizar los casos en los que los ordenadores cuánticos comienzan a superar a los clásicos por órdenes de magnitud”.
Para alcanzar una ventaja cuántica verificada sobre hardware real, los desarrolladores necesitan un control preciso de sus circuitos y acceso a computación clásica de alto rendimiento (HPC) que permita mitigar los errores propios de estos sistemas.
La compañía también ha anunciado que Qiskit, el stack de software cuántico de mayor rendimiento del mundo desarrollado por IBM, ofrece a los desarrolladores más control que nunca. IBM ha ampliado las capacidades de circuitos dinámicos, lo que permite un aumento del 24 % en la precisión a una escala superior a los 100 qubits. IBM también ha ampliado Qiskit con un nuevo modelo de ejecución que permite un control detallado y un C-API, desbloqueando capacidades de mitigación de errores aceleradas por HPC, que reducen en más de 100 veces el coste de obtener resultados precisos.
A medida que los ordenadores cuánticos evolucionan, la comunidad cuántica global se expande hacia entornos HPC y científicos. IBM responde a esta demanda con una interfaz C++ para Qiskit, basada en la C-API, que permite programar directamente en los entornos HPC ya existentes. La compañía continúa liderando en ejecución avanzada de circuitos, incluyendo circuitos dinámicos y un control cada vez mayor sobre su ejecución para mitigar errores.
De cara a 2027, IBM planea ampliar Qiskit con nuevas bibliotecas computacionales en áreas como aprendizaje automático y optimización, con el objetivo de abordar de forma más eficiente desafíos fundamentales en física y química, entre ellos la resolución de ecuaciones diferenciales y la simulación de Hamiltonianos.
IBM presenta avances clave para la computación cuántica tolerante a fallos
IBM sigue progresando hacia su objetivo de construir, en 2029, el primer ordenador cuántico de gran escala y tolerante a fallos. En esta línea, la compañía ha presentado IBM Quantum Loon, un procesador experimental que demuestra por primera vez que ya cuenta con todos los componentes esenciales para alcanzar ese objetivo. Loon validará una nueva arquitectura para implementar y escalar los componentes necesarios para la corrección de errores cuánticos práctica y de alta eficiencia. IBM ya ha mostrado las funcionalidades innovadoras que se incorporarán en Loon, incluyendo la introducción de múltiples capas de enrutamiento de alta calidad y baja pérdida que permiten conexiones más largas dentro del chip (o “c-couplers”), superando los acopladores vecinos y enlazando físicamente qubits distantes en el mismo chip, así como tecnologías para reiniciar qubits entre cálculos.
Cumpliendo con otro requisito clave para la computación cuántica tolerante a fallos, IBM también ha demostrado que es posible decodificar errores en tiempo real (en menos de 480 nanosegundos) utilizando códigos qLDPC, una innovación lograda un año antes de lo previsto. Junto con Loon, este avance establece las bases necesarias para escalar los códigos qLDPC sobre qubits superconductores de alta velocidad y fidelidad, que son el núcleo de la tecnología cuántica de IBM.
IBM acelera la fabricación con obleas cuánticas de 300 mm
A medida que IBM amplía la escala de sus ordenadores cuánticos, la compañía ha anunciado que la fabricación principal de sus obleas de procesadores cuánticos se está llevando a cabo en una avanzada planta de fabricación de obleas de 300 mm ubicada en el Albany NanoTech Complex, en Nueva York.
Las herramientas de semiconductores de última generación y la capacidad de operación continua de esta instalación ya han acelerado la velocidad a la que IBM puede aprender, mejorar y ampliar las capacidades de sus procesadores cuánticos, permitiendo aumentar la conectividad, densidad y rendimiento de los qubits. Hasta la fecha, IBM ha logrado:
- Duplicar la velocidad de investigación y desarrollo al reducir al menos a la mitad el tiempo necesario para construir cada nuevo procesador
- Aumentar por diez la complejidad de sus chips cuánticos
- Permitir que se investiguen y exploren múltiples diseños en paralelo
