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IBM conecta dos módulos criogénicos para escalar sus sistemas cuánticos

IBM conecta dos módulos criogénicos para escalar sus sistemas cuánticos

IBM Quantum Starling

IBM anunció que ha integrado y refrigerado conjuntamente sus dos primeros módulos criogénicos cuánticos dentro de un único entorno. La prueba convierte en una infraestructura operativa una de las piezas necesarias para conectar múltiples procesadores y avanzar hacia IBM Quantum Starling, el ordenador cuántico tolerante a fallos que la compañía prevé entregar en 2029. El siguiente paso llegará antes de que termine 2026, cuando IBM instale procesadores Quantum Nighthawk en los módulos para ampliar los ensayos de rendimiento.

Los dos módulos alcanzaron de forma conjunta una temperatura de 4 kelvin, equivalente a la del helio líquido, en menos de cinco días. Poco después bajaron de 15 milikelvin, el rango de operación extremadamente frío que requiere el hardware cuántico basado en circuitos superconductores. En conjunto, la instalación mide más de ocho pies, unos 2,4 metros, tanto de alto como de ancho.

El resultado no equivale todavía a conectar cientos de chips ni demuestra la tolerancia a fallos de un ordenador completo. Verifica, sin embargo, que IBM puede acoplar físicamente varios módulos, crear un entorno de vacío compartido y enfriarlos al mismo tiempo. Esa capacidad será determinante si la empresa quiere pasar de procesadores aislados a máquinas compuestas por numerosos chips coordinados.

Más espacio para cablear y conectar procesadores

La refrigeración es una restricción estructural en la ampliación de los sistemas cuánticos. Cada procesador necesita conexiones para recibir instrucciones, controlar los qubits y extraer los resultados, pero el espacio disponible dentro del entorno criogénico es limitado. A medida que aumenta el número de chips, también crecen el cableado, la electrónica asociada y la complejidad de mantener el conjunto a temperaturas próximas al cero absoluto.

IBM asegura que la cámara de vacío de cada nuevo módulo ofrece hasta doce veces más espacio para cableado que sus sistemas cuánticos más utilizados. Ese margen está pensado para incrementar las conexiones dentro de cada unidad y entre módulos distintos. El diseño adopta una estructura en forma de caja que permite colocar varias unidades en una fila compacta, en lugar de depender de un único refrigerador que tendría que crecer al ritmo del ordenador.

La arquitectura utilizará la tecnología L-coupler de IBM para enlazar chips cuánticos independientes. Estos acopladores permiten que los procesadores compartan información y funcionen como partes de un sistema mayor. La combinación de refrigeración modular, cableado adicional e interconexiones responde así a un mismo problema de ingeniería: ampliar la capacidad de cálculo sin concentrar todo el hardware en un solo chip.

Jay Gambetta, director de IBM Research e IBM Fellow, situó la prueba dentro de ese proceso: «La implantación de ordenadores cuánticos tolerantes a fallos en la industria depende de varios avances fundamentales». El directivo añadió: «La conexión y el funcionamiento satisfactorio de estos módulos criogénicos suponen un gran paso adelante en esa dirección y acelerarán nuestro progreso, junto con la innovación continua en hardware, software y algoritmos cuánticos.»

Nighthawk será la siguiente prueba antes de Starling

La instalación de procesadores Quantum Nighthawk permitirá a IBM comprobar cómo se comporta la infraestructura con hardware de cálculo en su interior. La compañía planea utilizar los L-couplers en 2027 para conectar varios procesadores en un ordenador con al menos 1.000 qubits programables, es decir, disponibles directamente para ejecutar operaciones.

La hoja de ruta tecnológica de IBM concreta ese escalado con una previsión de hasta 1.080 qubits conectados para Nighthawk en 2027 y una capacidad de hasta 15.000 puertas cuánticas en 2028. Son objetivos intermedios que deberían probar la coordinación entre procesadores antes de la llegada de Starling, cuyo diseño previsto alcanza 200 qubits lógicos y 100 millones de puertas en 2029.

La diferencia entre qubits físicos y lógicos resulta central para interpretar esas cifras. Los primeros son los componentes reales del procesador y están expuestos a errores provocados por ruido e interferencias. Un qubit lógico distribuye la información entre varios qubits físicos y emplea códigos de corrección para conservarla durante cálculos más largos. IBM calcula que cada módulo criogénico de Starling podrá alojar miles de qubits físicos, aunque el valor computacional de la máquina dependerá de cuántos puedan organizarse de forma fiable como qubits lógicos.

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La empresa presentó los planes de Starling junto con un código de corrección de errores concebido para reducir los recursos físicos necesarios para alcanzar la tolerancia a fallos. Desde entonces ha trabajado en componentes de hardware y métodos de decodificación, el proceso que interpreta la información generada por el código para detectar y corregir errores. La refrigeración modular cubre otra capa del sistema: el entorno físico donde deberán operar esos procesadores y sus interconexiones.

La fecha de 2029 continúa siendo una previsión corporativa. La propia hoja de ruta de IBM advierte de que sus hitos están sujetos a cambios. Haber enfriado dos módulos acredita una etapa específica de ingeniería, pero todavía quedan por validar el funcionamiento con procesadores instalados, la comunicación a escala, la corrección de errores y la ejecución sostenida de circuitos de gran tamaño.

Una infraestructura diseñada para iterar por componentes

La nueva arquitectura incorpora tres componentes esenciales del entorno IBM Quantum System Two, reorganizados para que cada parte pueda probarse, mejorarse y sustituirse de manera independiente. Esta modularidad puede acortar los ciclos de desarrollo: una modificación en el sistema criogénico o en las conexiones no obliga necesariamente a reconstruir toda la instalación.

El proyecto forma parte de un programa más amplio. En junio de 2026, IBM anunció una inversión adicional superior a 10.000 millones de dólares durante cinco años para investigación y desarrollo, fabricación, alianzas y adquisiciones relacionadas con computación cuántica. Los módulos aportan una aplicación concreta de ese esfuerzo en una disciplina donde el avance depende tanto de los procesadores como de la infraestructura que los mantiene operativos.

Para las empresas, el impacto inmediato seguirá concentrado en la experimentación y la preparación de capacidades, no en la sustitución de sus sistemas convencionales. La relevancia operativa de esta prueba reside en que IBM ya puede someter procesadores reales a un entorno criogénico modular y medir durante los próximos ensayos si refrigeración, cableado e interconexión escalan juntos, una condición necesaria para convertir los futuros qubits lógicos en capacidad de cálculo utilizable.

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