IBM despliega en San Sebastián su ordenador cuántico operativo más avanzado y único en Europa

IBM completará a finales de este año la instalación, en el edificio de la fundación vasca para la ciencia Ikerbasque en San Sebastián, su ordenador cuántico operativo más desarrollado: el System Two, dotado con un procesador Heron, de 156 cúbits. Será la computadora basada en esta física más avanzada de Europa y convertirá a España en uno de los seis nodos fundamentales de esta ciencia, junto a Estados Unidos, Canadá, Alemania, Japón y Corea del Sur. IBM y el Gobierno vasco, que previó una inversión de 50,8 millones de euros, habían acordado la instalación de un modelo anterior, pero finalmente, se construirá el de última generación, con una capacidad de procesamiento capaz de alcanzar la ventaja cuántica, la resolución de problemas de forma más eficaz y más rápidamente que con sistemas clásicos.

El ordenador de las instalaciones del País Vasco superará de esta forma al instalado recientemente en Ehningen (Alemania), donde IBM ha inaugurado su segundo centro de datos cuántico del mundo (el primero está en EE UU). Ese complejo alberga dos procesadores Eagle de 127 cúbits cada uno (un cúbit es la unidad mínima de computación cuántica) y tiene previsto incorporar un Heron, como el que se instala ya el centro de San Sebastián. Además de superar los 150 cúbits, este procesador arroja menor tasa de errores, está desarrollado para su interconexión y su arquitectura responde al concepto conocido como “tunable coupler” (ajuste de la interacción entre dos elementos en un circuito), lo que le permite crecer modularmente a partir de un sistema base.

La modularidad beneficia a todos los elementos, desde el procesador, que puede crecer en capacidad, a los sistemas de criogenia (la computación cuántica precisa de temperatura cercanas al cero absoluto para evitar errores) o de control “Todo está diseñado de esta manera porque nos permite seguir expandiéndonos hacia supercomputadoras que combinen los sistemas cuánticos con los clásicos de alta precisión e incluso, en el futuro, con los aceleradores de inteligencia artificial”, explica Zaira Nazario, directora de Ciencia y Tecnología en IBM Research.

Nazario considera sustancial el cambio al System TWO: “El procesador tiene 16 veces mejor rendimiento en términos de precisión, en la calidad de los resultados, y es 25 veces más rápido”. Con él, IBM ha reivindicado el comienzo de la “era de utilidad cuántica”, con sistemas de computación que arrojan mejores resultados y que no se puede simular con procedimientos clásicos. Para esa nueva etapa, era necesario superar los 100 cúbits.

El logro se concretó con una investigación publicada en Nature y que demostró que un procesador de IBM de 127 cúbits es capaz de medir valores esperados en operaciones de física más allá de las capacidades de los mejores métodos computacionales clásicos actuales.

El complejo de IBM y el País Vasco se anuncia pocos días después de la presentación del primer ordenador cuántico del Estado español con tecnología 100% europea, el instalado en el Barcelona Supercomputing Center (BSC) y financiado con unos nueve millones de euros por parte de Quantum Spain. Nazario considera que ambos proyectos son complementarios para “crear y crecer en el ecosistema científico e industrial para impulsar las capacidades en términos de desarrollar algoritmos”.

La investigadora de IBM cree que el campo que se abre es amplio y abarca aspectos de la física, la informática, la química o la biología, en el ámbito científico, y de las finanzas, desarrollo de materiales o mejoras de procedimientos industriales en entornos más prácticos.

En este sentido, el System Two estará abierto a toda la comunidad investigadora, productiva y formativa. “La idea es crear un ecosistema científico, industrial y de educación”, explica Nazario, quien señala que ya cuentan con muchas peticiones para sumarse al proyecto. “No es simplemente poner un sistema y mantenerlo, sino comprometerte con el éxito del ecosistema y de la estrategia de la computación cuántica”, añade.

El uso del ordenador se podrá realizar desde cualquier parte gracias a la programación (software) de código abierto (Qiskit), que facilita el acceso mediante una arquitectura de computación cuántica en red. Esta reproduce el esquema convencional de la nube, con acceso a bases de datos distribuidas en todo el mundo.

Para su instalación se ha tenido que construir una infraestructura específica por los requerimientos de uso energético, por los sistemas extraordinarios de enfriamiento y por la compleja electrónica asociada. La intención no es solo expandir el complejo computacional vasco sino también, en la medida de lo posible, incorporar otros recursos españoles y del resto de Europa.

Con esta infraestructura arrancará a finales de año el IBM-Euskadi Quantum Computational Center, anunciado en 2023. “Esta tecnología será clave para abordar la transformación digital y dotarnos de una infraestructura científica de vanguardia que fortalecerá nuestro ecosistema de ciencia, tecnología e innovación. El IBM Quantum System Two será una herramienta esencial para la red vasca de ciencia, tecnología e innovación, permitiendo la generación de conocimiento puntero, el desarrollo de programas de educación superior altamente especializados y la preparación del sector público e industrial vasco para el impacto de la computación cuántica en los próximos años. La llegada de este sistema supondrá una gran oportunidad para el desarrollo económico y social del País Vasco, además de abrir la puerta a la cooperación con otras regiones, países y actores en la evolución de esta tecnología”, ha afirmado el Lehendakari, Imanol Pradales.