Avance cuántico que elimina las largas pausas entre cálculos.

El desarrollo de la computación cuántica promete resolver desafíos matemáticos y científicos extremadamente complejos en tan solo unos segundos, mientras que las supercomputadoras más potentes de la actualidad tardarían años en realizar las mismas tareas. Esta tecnología abre la puerta a una investigación más rápida en áreas como el cambio climático, el desarrollo de nuevos fármacos y materiales sintéticos, y soluciones avanzadas para la energía limpia. IBM planea construir sistemas con más de 2000 cúbits y mil millones de circuitos en este campo para 2033, como parte de su plataforma cuántica IBM. Un objetivo intermedio importante es eliminar los errores en sistemas con 200 cúbits y 100 millones de puertas lógicas, donde el procesador IBM Nighthawk r2, con sus 7500 puertas lógicas, establece un hito completamente nuevo.

Hasta la fecha, el principal retraso perceptible en el funcionamiento de los sistemas cuánticos era el reinicio condicional, en el que los cúbits debían permanecer en el estado fundamental antes de una nueva ronda de operaciones computacionales. Esta pausa solía durar varios cientos de microsegundos y creaba un importante cuello de botella. IBM resolvió este problema en el procesador IBM Nighthawk r2 mediante la incorporación de un dispositivo de reinicio disipativo, que utiliza un acoplador de alto rango dinámico para devolver instantáneamente el cúbit programable al estado fundamental cuando sea necesario. Esto redujo el tiempo de conservación de la energía del cúbit de 200 microsegundos a unos 25 nanosegundos.

Dado que cada cúbit tiene su propia conexión al acoplador, el reinicio se produce de forma totalmente independiente, sin afectar a los elementos vecinos. El tiempo total de inactividad entre cada ciclo se ha reducido a tan solo un microsegundo, lo que permite velocidades de hasta 100 000 ciclos por segundo. Esto supone una velocidad 25 veces superior a la del modelo IBM Heron anterior.

Los reinicios más rápidos también reducen los errores iniciales en un factor de 25, y el procesador IBM Nighthawk r2 utiliza una estructura de malla en la que la mayoría de los cúbits están conectados a sus cuatro vecinos más cercanos. La verdadera estabilidad y fiabilidad de estas velocidades excepcionales solo se comprobará en pruebas a largo plazo realizadas por investigadores externos en la plataforma cuántica de IBM.