IBM Q no es vaporware. Es un proyecto que lleva años desarrollándose y que podría ayudar a que la computación cuántica alcance su enorme potencial. El futuro de las computadoras cuánticas puede llegar antes de lo que piensas.
Cuando la semana pasada llegó la noticia de la decisión de IBM de ofrecer la primera computadora cuántica universal disponible comercialmente, se caracterizó como un “traspaso” de IBM Research a IBM Systems. Según el CTO y vicepresidente de computación cuántica, estrategia técnica y sistemas de la compañía, Scott Crowder, ese no es del todo cierto.
"No es exactamente un 'traspaso', es realmente una asociación", explicó Crowder. "Este es definitivamente un punto de transición de ser ciencia pura, investigación pura, a ser también ingeniería, desarrollo y comercialización".
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“Pero estamos en los años 40”, continuó, haciendo una comparación con una era definitoria en el desarrollo de las computadoras clásicas. “No estamos en los años 60 o 70, estamos en los años 40. Todavía estamos en los primeros días; Todavía estamos impulsando muchos de los fundamentos básicos, al mismo tiempo que intentamos hacer que los sistemas sean accesibles a un grupo más amplio de personas”.
La gente a menudo se pregunta cómo afectará la computación cuántica a su vida cotidiana. IBM espera descubrirlo al ofrecer la primera computadora cuántica universal disponible comercialmente.
Llevando las computadoras cuánticas al mundo real
Comunicado de prensa de IBM sobre sus próximos planes para hardware cuántico estuvo repleto de aplicaciones potenciales para la tecnología y citas animadas del personal de la empresa y expertos en el campo. Por el contrario, no dio detalles sobre cuándo se lanzarán sus computadoras cuánticas. El anuncio de la compañía prometió que las computadoras cuánticas universales se entregarán a los socios "a lo largo del tiempo". próximos años”. También afirmó que pretende construir sistemas con alrededor de 50 qubits “en los próximos años."
Todavía estamos en los primeros días; Todavía estamos impulsando muchos de los fundamentos básicos.
El hecho de que sólo se haya hecho público un marco de tiempo vago podría llevar a algunos a creer que IBM Q es un intento de asegurarse un lugar en la mesa cuántica sin establecer ningún plan inamovible. Sin embargo, Crowder sostiene que hay un cronograma muy firme a puerta cerrada.
"Sí, internamente tenemos una definición rígida de 'los próximos años'", se ríe. “Anunciamos que nuestra intención es ofrecer sistemas a un grupo selecto de socios de la industria este año. Hemos dicho que los actualizaríamos a un tamaño de aproximadamente 50 qubits en los próximos años”.
IBM Q no es un proyecto concebido únicamente para una buena cobertura de prensa. De hecho, Crowder se refirió específicamente a la intención de la empresa de hacer que los sistemas cuánticos sean "reales", en lugar de ser simplemente "presentaciones de PowerPoint y vaporware".
Si bien los detalles específicos del plazo se mantienen en secreto, IBM tiene grandes esperanzas de que IBM Q pueda ayudar a fomentar la próxima evolución de la computación cuántica. Y aunque la compañía no está lista para compartir un cronograma detallado con el público, no tiene reservas a la hora de delinear en qué se diferencia su hardware cuántico de otros sistemas en el mercado.
¿Lo que hay en un nombre?
A menos que haya seguido muy de cerca el desarrollo de la computación cuántica, es posible que se haya sentido confundido cuando IBM anunció el primer computadora cuántica universal disponible comercialmente la semana pasada, ya que D-Wave ha estado suministrando hardware cuántico a usuarios empresariales durante varios años.
Sin embargo, D-Wave ha sido criticada por la forma en que presenta su hardware. La empresa promociona sus productos en función de su recuento de qubits: su sistema más reciente tiene acceso a 2.000 qubits, mucho más que la aspiración de IBM de producir un sistema de 50 qubits en los próximos años. años. Sin embargo, los dos tipos de hardware no se pueden comparar directamente, ya que D-Wave construye recocidos cuánticos, que sólo pueden abordar ciertos problemas. IBM está trabajando en ordenadores cuánticos universales que, como un ordenador clásico, pueden abordar muchos tipos de problemas.
Construyendo una comunidad cuántica con IBM Q
"Creo que las personas que están profundamente involucradas en esta área, entienden las diferencias", dijo Crowder. "Pero incluso para el tecnólogo promedio, es realmente confuso".
"Lo que ofrecemos no es un sistema de función fija, es un sistema universal", añadió. "Pero lo más importante es que el poder de la computación cuántica que realmente entusiasma a todos es el concepto de que se puede explorar un espacio exponencial con ella".
Crowder se refiere al concepto de entrelazamiento cuántico completo, que permite a los qubits ocupar una franja más amplia de estados que el encendido/apagado binario de los bits tradicionales. Sólo se necesitarían entre 40 y 50 qubits en este estado para crear una computadora cuántica que no se puede simular en una computadora clásica. Actualmente, existe cierto debate sobre si el hardware de D-Wave puede ofrecer estas ventajas sobre los sistemas tradicionales, incluso con recuentos de qubits mucho mayores.
Incluso en su forma actual, el hardware cuántico de IBM es un paso más allá de lo que se ofrecía comercialmente anteriormente. Pero para cumplir sus elevadas ambiciones para el proyecto, la empresa no sólo busca clientes; está buscando socios.
Como 'Acceso anticipado', pero para computadoras cuánticas
IBM espera implementar sus primeros sistemas cuánticos de “acceso temprano” para seleccionar socios de la industria a finales de 2017. Sin embargo, esta no será una transacción tradicional en términos de compra de hardware de un fabricante; la compañía no se limita a hablar de labios para afuera cuando se refiere a los primeros usuarios como "socios".
"Para el primer par que hagamos, definitivamente queremos tener socios con los que trabajaremos muy de cerca", dijo Crowder. "Esperamos encontrar socios que impulsen el ecosistema".
Los socios de IBM se beneficiarán de esta configuración, ya que la empresa mantendrá y actualizará periódicamente el hardware. Una computadora cuántica tiene requisitos estrictos en términos de espacio, temperatura y otros aspectos prácticos. Mantener el sistema bajo la atenta mirada de IBM hará que sea más fácil para los socios concentrarse en darle un buen uso a sus capacidades.
IBM no sólo busca clientes; está buscando socios.
IBM ya tiene un historial comprobado en la entrega de computación cuántica a través de la nube, gracias a IBM Experience. "No es como si hicieras cinco qubits en un laboratorio, le das un par de patadas y funciona, obtienes los resultados y luego le das otra patada dos meses después para que vuelva a funcionar", dijo Crowder. "No, demostramos que podemos tener una computadora cuántica real funcionando continuamente desde mayo [2016]".
En el otro extremo del trato, IBM espera que estas asociaciones puedan informar el futuro de la iniciativa IBM Q. Todavía hay grandes preguntas sobre cómo y por qué las empresas optarán por implementar hardware cuántico; el trabajo colaborativo con los primeros usuarios podría ofrecer algunas respuestas.
Esto debería dejar claro que IBM Q es un proyecto a largo plazo. Los socios que ingresan desde la planta baja se registran para explorar territorios inexplorados junto con la empresa. – lo que podría ayudarles a conseguir el primer lugar cuando los beneficios comerciales de un sistema cuántico se conviertan en realidad. claro. IBM está pensando en tres pasos adelante. Sin embargo, la empresa aún no está lista para abandonar sus esfuerzos informáticos clásicos.
Un verdadero salto cuántico
“Absolutamente”, respondió Crowder cuando le preguntamos si IBM esperaba que las computadoras clásicas y cuánticas coexistieran en el futuro. “Absolutamente, durante mucho más tiempo que mi vida”.
"Lo que hacen bien las computadoras clásicas es almacenar y procesar muchos datos, y lo hacen de manera mucho más eficiente que la computación cuántica hoy en día, y hasta donde puedo ver en el futuro", explicó. “En teoría, las computadoras cuánticas universales pueden realizar cualquier función que realice una computadora clásica, pero en mi opinión, no son tan buenas para procesar una gran cantidad de datos. Lo que hacen bien los ordenadores cuánticos es explorar grandes espacios problemáticos”.
IBM no considera a las computadoras cuánticas como la próxima generación de computadoras clásicas. Es una categoría de hardware completamente nueva que tiene sus propias fortalezas, sus propias debilidades y el potencial para algunas aplicaciones muy poderosas.
Cuántica y Química
Por supuesto, todavía es una tecnología inmadura. Investigadores de todo el mundo han logrado avances masivos hacia una solución universal funcional a gran escala. computadora cuántica en los últimos años, pero se ha avanzado menos en términos de analizar el potencial aplicaciones. Es una especie de círculo vicioso.
"Con un sistema de aproximadamente 20-25 qubits, aún puedes simular ese sistema cuántico en tu computadora portátil", dijo Crowder. “Cuando empiezas a llegar a los 40, y alrededor de los 50, ni siquiera puedes explorar todo ese espacio de posibilidades en la supercomputadora más grande del mundo. Es una discontinuidad interesante.
"En realidad, es necesario tener acceso a un sistema cuántico para comprender realmente cómo se crean algoritmos y casos de uso para un sistema cuántico", añadió. "Ya no se puede simular en un sistema clásico".
Estableciendo el punto de referencia
En la actualidad, estamos en una etapa tan temprana del proceso de construcción de computadoras cuánticas universales que ni siquiera existe un método estandarizado para comparar un sistema con otro. IBM espera resolver este problema a través de una métrica denominada volumen cuántico, que considera la cantidad de qubits, la calidad de las operaciones cuánticas, la conectividad de los qubits, el tiempo de coherencia, el paralelismo y más.
"Son todas esas cosas juntas las que te dicen cuán poderosa es tu computadora cuántica, en términos de cuál es el tamaño del espacio que puede explorar", dijo Crowder. “Estamos muy abiertos a que otras personas intervengan y perfeccionen ese punto de referencia, pero vamos a necesitar algún tipo de punto de referencia como eso con el tiempo, para que la gente pueda entender fácilmente el valor de esta computadora cuántica versus otra computadora cuántica computadora; esta generación frente a la próxima generación”.
Ni siquiera existe un método estandarizado para comparar un sistema [cuántico] con otro.
El hecho de que no exista tal punto de referencia demuestra cuánto trabajo queda por hacer para transformar la computación cuántica de un trabajo teórico prometedor a un producto comercial viable.
"Como dije, estamos en los años 40", dijo Crowder. "Todavía no tenemos un punto de referencia de la industria para clasificar qué tan poderoso es un sistema cuántico, pero ese es el tipo de cosas que yo Creo que veremos un rápido desarrollo en los próximos años, a medida que IBM y otros sigan superando el umbral de estos sistemas”.
IBM está estableciendo una infraestructura que podría resultar muy valiosa en los próximos años. Entre su métrica de valor cuántico, sus relaciones con los socios de IBM Q y la experiencia de IBM, el La empresa ya está inmersa en el proceso de hacer de la computación cuántica un componente clave de su negocio. intereses.
"Creemos que hemos llegado al punto en el que vemos un camino hacia sistemas más grandes en el futuro cercano", dijo Crowder. “Sé que el anuncio no tiene cronogramas específicos, pero sí vemos ese camino hacia sistemas más grandes. Eso lleva al punto en que se vuelve interesante”.
IBM ya ha invertido una gran cantidad de tiempo y recursos en la computación cuántica; IBM Q representa el siguiente paso. La empresa tiene la ambición de encabezar la computación cuántica como producto comercial. Si puede encontrar los socios adecuados en esta etapa crucial, IBM Q podría desempeñar un papel fundamental a la hora de sacar la tecnología de los laboratorios de investigación y crear sus aplicaciones en el mundo real.
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