IBM avanza hacia la ventaja cuántica con tres demostraciones de nuevos métodos más fiables para validar resultados

   MADRID, 30 Jul. –

   IBM ha compartido tres demostraciones de ventaja cuántica desarrolladas junto a Qedma, Algorithmiq y la Universidad de Chicago, con las que asegura haber avanzado en el establecimiento de un marco de computación cuántica fiable capaz de validar resultados de cálculos, superando las posibilidades de verificación de los sistemas clásicos.

   Concretamente, la tecnológica ha publicado tres trabajos de forma independiente pero que abordan un mismo reto: cómo confiar en el resultado de un ordenador cuántico, cuando el problema que resuelve no se puede comprobar mediante simulaciones clásicas disponibles actualmente.

   Estos proyectos, que IBM ha presentado en un encuentro al que ha tenido acceso Europa Press, prueban la viabilidad de la computación cuántica confiable y con mitigación de errores. «Muestran que los ordenadores cuánticos pueden resolver problemas que van más allá de los métodos clásicos que se pueden ejecutar en los computadores clásicos más grandes», ha subrayado el director de IBM Research e IBM Fellow, Jay Gambetta.

   En colaboración con la compañía de ‘software’ de reducción de errores cuánticos, Qedma Quantum Computing, IBM ha mostrado un caso de ventaja cuántica centrado en un modelo de la física de materiales, Floquet-Ising bidimensional, que los físicos utilizan para estudiar cómo evolucionan las propiedades magnéticas de un material al ser estimuladas ritmicamente por pulsos externos.

   El ‘software’ desarrollado por Qedma se ha ejecutado sobre los ordenadores cuánticos de IBM, equipados con el procesador IBM Quantum Heron, donde los investigadores observaron dinámicas cuánticas complejas y de larga duración en sistemas de hasta 74 cúbits, permitiendo alcanzar un paradigma donde los enfoques clásicos «no lograron proporcionar respuestas consistentes y confiables».

   Contrastado con recursos de supercomputación del instituto nacional de investigación integral de Japón RIKEN y con la compañía de simulación de circuitos cuánticos BlueQubit, el ‘software’ ha permitido resolver con precisión la dinámica que materiales cuánticos que no puede observarse mediante simulación clásica. Esto se traduce en una opción para explorar la física en relación con la optoelectrónica ultrarrápida, superconductores inducidos por luz y otras aplicaciones de materiales avanzados.

   Por su parte, el trabajo realizado junto a la compañía con sede en Italia, Algorithmiq, enfocada en programar ordenadores cuánticos para resolver los problemas más complejos, presenta un marco para la computación cuántica fiable más allá de la verificación clásica, en esta ocasión con una simulación de materia heterogénea.

   Esta materia presenta varias problemáticas y, con la simulación cuántica de la materia heterogénea diseñada por Algorithhmiq, que se ha ejecutado también sobre ordenadores cuánticos de IBM, no solo se ha pretendido resolver los problemas, sino que también se ha demostrado que el cálculo mantiene su validez incluso cuando ya no existe un método clásico capaz de comprobar directamente el resultado.

   Este caso de uso continúa figurando, ocho meses después de su incorporación al Quantum Advantage Tracker, entre las demostraciones que siguen compitiendo con los mejores métodos clásicos conocidos, lo que, según la empresa, refuerza la solidez del enfoque propuesto.

   Como ha valorado la cofundadora y directora ejecutiva de Algorithmiq, Sabrina Maniscalco, «para una tecnología exponencial como la computación cuántica, un ejemplo verificado y abiertamente controvertido de ventaja cuántica es el punto de inflexión: la prueba de que la curva es real, no una proyección».

   Finalmente, la tercera demostración de ventaja cuántica recoge una investigación desarrollada con la Universidad de Chicago que aborda el mismo problema pero desde la perspectiva de la computación lógica tolerante a errores.

    Como ha explicado la compañía, los investigadores emplearon un nuevo método de corrección de errores para construir y operar con 70 cúbits lógicos, sobre los que ejecutaron un circuito diseñado para resolver un problema que IBM considera intratable para la computación clásica.

   Según IBM, el trabajo constituye una demostración de computación cuántica fiable basada en circuitos lógicos y muestra que los mecanismos de corrección de errores pueden emplearse para obtener resultados verificables en cálculos que exceden las capacidades de validación de los sistemas clásicos.

   La compañía ha remarcado cómo los tres casos representan aproximaciones diferentes para demostrar que los resultados obtenidos por sistemas cuánticos pueden verificarse mediante metodologías específicas.

   Con todo, IBM enmarca estas investigaciones dentro de su objetivo de desarrollar una base de confianza para futuras aplicaciones científicas en computación cuántica, mediante distintos enfoques de mitigación y corrección de errores.

CL24