Resumen informativo
- IBM ha lanzado un acceso temprano a la nube para su procesador cuántico Nighthawk de 120 qubits, junto con un sistema Heron actualizado que tiene como objetivo soportar cargas de trabajo cuánticas más complejas manteniendo bajas tasas de error.
- El procesador Nighthawk aumenta la conectividad de qubits en más de un 20 por ciento con respecto a los sistemas IBM anteriores, permitiendo circuitos con hasta 5.000 puertas de dos qubits y una coherencia mejorada, aunque sigue siendo un sistema exploratorio con limitaciones temporales.
- La hoja de ruta de IBM proyecta iteraciones sucesivas de Nighthawk que admitirán circuitos más profundos hasta 2028, alcanzando potencialmente 15.000 puertas de dos qubit utilizando conectividad ampliada y acopladores de largo alcance.
IBM informó el lanzamiento anticipado de dos nuevos procesadores cuánticos que brindarán a los clientes un primer vistazo al hardware que, según la compañía, está diseñado para ejecutar programas cuánticos más complejos manteniendo las tasas de error bajo control.
El nuevo procesador de 120 qubit conocido como Nighthawk y una versión mejorada del sistema Heron de IBM reflejan el impulso de IBM para escalar las máquinas cuánticas en incrementos medidos. Los sistemas enfatizan la confiabilidad y las ganancias incrementales en lugar de los recuentos de qubits que acaparan los titulares, agregó la compañía.
IBM dijo que los clientes de sus planes de nube Premium y Flex ahora tienen acceso temprano a ibm_miami, el primer dispositivo de computación cuántica construido con el diseño Nighthawk. El procesador se describe como el más avanzado que IBM ha lanzado hasta la fecha, con una red de conexiones entre qubits (las unidades básicas de información cuántica) más grande y densa que sus predecesores.
Procesador más grande y más conectado
Nighthawk contiene 120 qubits superconductores dispuestos en una red cuadrada, conectados por 218 acopladores sintonizables. Estos acopladores permiten que pares de qubits interactúen, un requisito para ejecutar algoritmos cuánticos. El nuevo diseño representa un aumento de más del 20 por ciento en conexiones en comparación con los procesadores Heron de IBM, que alcanzan un máximo de 176 acopladores.
IBM dijo que el acoplamiento más estrecho permite a los usuarios ejecutar circuitos (o secuencias de operaciones cuánticas) que son aproximadamente un 30 por ciento más complejos que los posibles en el hardware anterior, sin aumentar mucho la tasa de error. En términos prácticos, la compañía dijo que la arquitectura admite cargas de trabajo que involucran hasta 5.000 puertas de dos qubits, las operaciones que crean entrelazamiento e impulsan la mayoría de las velocidades cuánticas.
La compañía también informó mejoras en la estabilidad de los qubits. Según los datos de calibración publicados con el sistema, Nighthawk exhibe un tiempo medio de relajación de energía, conocido como T1, de aproximadamente 350 microsegundos. Tiempos de coherencia más largos permiten que los qubits almacenen información en múltiples pasos de un cálculo antes de que el ruido abrume el resultado.
Sistema de exploración con límites
IBM advirtió que ibm_miami sigue siendo un sistema exploratorio y aún se está perfeccionando. Como resultado, tiene limitaciones temporales. El tiempo de repetición estándar (la pausa entre ejecuciones de un programa cuántico) se ha incrementado de 250 microsegundos a 4 milisegundos, lo que puede aumentar la cantidad de tiempo de máquina necesario para completar los trabajos.
Los circuitos dinámicos, que permiten que un programa cuántico se adapte en función de resultados de medición intermedios, aún no son compatibles, añadió el equipo. La calidad de las mediciones tomadas a mitad del ciclo también es limitada. IBM dijo que tales limitaciones son típicas del hardware de acceso temprano y serán reevaluadas a medida que continúen las pruebas.
Además de Nighthawk, IBM también amplió el acceso a ibm_boston, su procesador Heron r3 más potente hasta la fecha. Este sistema ha mostrado una tasa de error de dos qubits de aproximadamente 2,15 × 10⁻³ en 100 qubits, con docenas de pares de qubits funcionando por debajo del umbral de error de 10⁻³. Las tasas de error más bajas son fundamentales para ejecutar circuitos más largos y, en última instancia, para aplicar técnicas de corrección de errores.
IBM dijo que se espera que los sistemas Nighthawk se entreguen ampliamente a los usuarios a finales de 2025. La compañía esbozó una hoja de ruta que proyecta aumentos constantes en la profundidad del circuito durante los próximos años, con futuras iteraciones de Nighthawk apuntando a 7.500 puertas de dos qubits para finales de 2026 y 10.0007 puertas para finales de 2026.
Para 2028, IBM dijo que los sistemas basados en Nighthawk podrían admitir hasta 15.000 puertas de dos qubits ampliando la conexión a 1.000 o más qubits utilizando acopladores de largo alcance. Estos acopladores, que permiten interacciones más allá de los vecinos más cercanos, se demostraron por primera vez en los procesadores experimentales de IBM el año pasado.
