¿El próximo truco de la computación cuántica? El poder de los clústeres en red

¿El próximo truco de la computación cuántica?  El poder de los clústeres en red

Cualquiera que sea su tecnología subyacente, para lograr la escala, las computadoras cuánticas necesitarán ser modulares y estar conectadas en red. En 2021 veremos la primera demostración de esto.

La tecnología cuántica a menudo está vinculada a tres áreas diferentes de redes. El primero es mejorar la seguridad de Internet, agregando cifrado cuántico a su tecnología de comunicaciones. En segundo lugar, construir la Internet del mañana utilizando tecnología cuántica de próxima generación. Y el tercero es construir computadoras cuánticas más potentes. Es en esta tercera área donde veremos un avance significativo.

Hay dos formas comprobadas de construir una computadora más rápida y potente. El primero es aumentar el rendimiento de componentes individuales, como la velocidad del procesador. El segundo es ir modular y aumentar la cantidad de componentes, agregando, por ejemplo, múltiples procesadores. La supercomputadora Summit de IBM utiliza este segundo enfoque. Tiene el tamaño de dos canchas de tenis y tiene 9,216 procesadores impulsados ​​por 27,648 unidades de procesamiento de gráficos.

Los mismos dos enfoques se aplican a las computadoras cuánticas. IonQ, IBM, Google y otros están trabajando en unidades de procesamiento cuántico (QPU) más grandes y mejores, el equivalente a las CPU en la informática tradicional. Pero también es posible escalar simplemente construyendo más computadoras cuánticas y “interconectadas”, como vemos hoy con la nube. A medida que aumentan sus necesidades computacionales, la cantidad de servidores aumenta para satisfacer la demanda. Si tiene una QPU de 100 qubit y su aplicación necesita 2000 qubits, simplemente puede “conectar en red” 20 QPU para crear un clúster que actúe como una sola computadora cuántica más potente.

En la computación “clásica”, la modularización a menudo conlleva algún tipo de penalización en términos de rendimiento o costos generales adicionales en términos de dinero y tiempo. Sin embargo, para permitir que varias computadoras cuánticas funcionen juntas, debemos entrelazar qubits en las QPU. El entrelazamiento permite que dos qubits permanezcan conectados de modo que las acciones realizadas en uno afecten al otro, incluso cuando están separados por grandes distancias. Una vez que los qubits se entrelazan, ya no les importa la localidad, la distancia o la fuente del qubit, lo que significa que no hay gastos generales para ejecutarlos después del costo de configuración inicial.

En 2021, veremos la primera demostración de computadoras cuánticas modulares que están “en red” con el propósito de construir un ejemplo único, pero mucho más grande. Esto sucederá en la industria cuántica del mundo real, fuera de los experimentos teóricos en laboratorios académicos, y nos mostrará un camino claro hacia la creación de computadoras cuánticas más potentes.

Peter Chapman es CEO y presidente de la startup de computación cuántica IonQ

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