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IBM presenta un sistema integrado de computación cuántica para uso comercial

[09/01/2019] IBM ha presentado el IBM Q System One, un sistema de computación aproximadamente cuántica universal e integrado, diseñado para uso científico y comercial. IBM también anunció planes para abrir su primer IBM Q Quantum Computation Center para clientes comerciales en Poughkeepsie, Nueva York, en el 2019.

"Los sistemas IBM Q están diseñados para enfrentar un día los problemas que actualmente se consideran demasiado complejos y exponenciales para que los sistemas clásicos puedan manejarlos. Las aplicaciones futuras de la computación cuántica pueden incluir encontrar nuevas formas de modelar datos financieros y aislar los principales factores de riesgo globales para hacer mejores inversiones, o encontrar la ruta óptima a través de sistemas globales para una logística ultraeficiente, y optimizar las operaciones de la flota para las entregas, afirmó Arvind Krishna, vicepresidente senior de Hybrid Cloud y director de IBM Research.

Diseñado por científicos, ingenieros de sistemas y diseñadores industriales de IBM, el ejecutivo señaló que el IBM Q System One tiene un diseño sofisticado, modular y compacto optimizado para la estabilidad, confiabilidad y uso comercial continuo. IBM Q System One permite que las computadoras cuánticas superconductoras aproximadas universales operen más allá de los confines del laboratorio de investigación.

Al igual que las computadoras clásicas combinan múltiples componentes en una arquitectura integrada optimizada para trabajar en conjunto, IBM está aplicando el mismo enfoque a la computación cuántica con el primer sistema de computación cuántica universal integrado. IBM Q System One está compuesto por una serie de componentes personalizados que trabajan juntos para servir como el programa de computación cuántica basado en la nube más avanzado disponible, el cual incluye:

  • Hardware cuántico Diseñado para ser estable y autocalibrado para proporcionar qubits de alta calidad repetibles y predecibles;
  • Ingeniería criogénica que proporciona un entorno cuántico frío y aislado continuo;
  • Electrónica de alta precisión en factores de forma compactos para controlar firmemente grandes cantidades de qubits;
  • Firmware cuántico para administrar el estado del sistema y habilitar los upgrades del sistema sin tiempo de inactividad para los usuarios; y
  • Computación clásica para proporcionar un acceso seguro a la nube y una ejecución híbrida de algoritmos cuánticos.

"Este sistema integrado apunta a abordar uno de los aspectos más desafiantes de la computación cuántica: mantener continuamente la calidad de los qubits utilizados para realizar cálculos cuánticos. Poderosos pero delicados, los qubits pierden rápidamente sus propiedades cuánticas especiales, generalmente dentro de los 100 microsegundos (para los qubits superconductores más modernos), debido en parte al ruido ambiental de la maquinaria interconectada como las vibraciones, fluctuaciones de temperatura y ondas electromagnéticas. La protección contra esta interferencia es una de las muchas razones por las cuales las computadoras cuánticas y sus componentes requieren ingeniería y aislamiento cuidadosos, anotó Krishna.

Añadió que, el diseño de IBM Q System One incluye una caja de cristal de borosilicato de media pulgada de ancho y nueve pies de ancho por nueve pies de alto que forma un recinto hermético y sellado que se abre sin esfuerzo utilizando la "rototraducción, una rotación accionada por un motor alrededor de dos ejes desplazados diseñados para simplificar el proceso de mantenimiento y actualización del sistema y minimizar el tiempo de inactividad, otro rasgo innovador que hace que el IBM Q System One sea adecuado para un uso comercial confiable.

Una serie de marcos independientes de aluminio y acero se unifican, pero también desacoplan el criostato, la electrónica de control y la carcasa exterior del sistema, lo que ayuda a evitar posibles interferencias de vibración que llevan a la "fluctuación de fase y la decoherencia de qubit.

El IBM Q Quantum Computation Center

Krishna señaló finalmente que el IBM Q Quantum Computation Center, que se inaugurará más adelante este año en Poughkeepsie, Nueva York, ampliará el programa de computación cuántica comercial de IBM Q Network, que ya incluye sistemas en el Centro de Investigación Thomas J. Watson en Yorktown, Nueva York. Este nuevo centro albergará algunos de los sistemas de computación cuántica basados en la nube más avanzados del mundo, a los que podrán acceder los miembros de la IBM Q Network, una comunidad mundial de empresas líderes de Fortune 500, startups, instituciones académicas y laboratorios nacionales de investigación que trabajan con IBM para desarrollar la computación cuántica y explorar las aplicaciones prácticas para los negocios y la ciencia.