Acabamos de dar un paso de gigante en la física cuántica: científicos inventan un procesador 100 veces más potente que el más avanzado hasta ahora

La empresa neerlandesa QuantWare ha anunciado el desarrollo de VIO-40K, una nueva arquitectura para Unidades de Procesamiento Cuántico (QPU, por sus siglas en inglés) que permite la creación de procesadores con 10.000 qubits físicos, este avance supone un escalado de 100 veces respecto a los procesadores más potentes disponibles comercialmente en la actualidad, como los de 120 qubits de IBM, y promete llevar la potencia de cálculo a un territorio completamente nuevo.

Este hito es especialmente significativo porque rompe con casi una década de estancamiento en el sector, donde el tamaño de los procesadores se había quedado atascado en torno a la barrera de los 100 qubits, este nuevo productp multiplica la capacidad de computación en un formato más compacto y eficiente, ofreciendo, según la empresa, un rendimiento exponencialmente mayor por dólar y vatio invertido.

El fin de una década de estancamiento

Durante años, el progreso en computación cuántica ha sido lento y metódico, aunque es cierto que gigantes tecnológicos como Google e IBM han logrado avances incrementales, se llegó a esos hitos de forma escalada; por ejemplo, Google tardó seis años en pasar de su chip de 53 qubits a uno de 10, esto se debe a que las limitaciones físicas y técnicas hacían casi imposible controlar un número mayor de qubits sin que los errores se disparen, lo que habría creado un cuello de botella en el sector.

Para intentar superarlo, la industria se había visto forzada a optar por un camino complejo y costoso; conectar muchos procesadores pequeños (QPU) entre sí a través de redes, esta aproximación aumenta drásticamente la complejidad del sistema y el coste total, ralentizando el camino hacia aplicaciones prácticas y económicamente viables, en este contexto, el anuncio de QuantWare representa un cambio de paradigma, al permitir por primera vez la integración masiva de qubits en una arquitectura de chip único y escalable.

Detrás del VIO-40K yacen una serie de innovaciones profundamente transformadora, el sistema se basa en un escalado tridimensional (3D) y un diseño modular de "chiplets", es decir, en lugar de construir un circuito gigante, la arquitectura conecta múltiples módulos más pequeños mediante enlaces chip-a-chip de ultra alta fidelidad, resolviendo así los problemas de interconexión y control que hasta ahora limitaban el tamaño de las unidades de procesamiento.

La arquitectura soporta la increíble cifra de 40.000 líneas de entrada y salida, necesarias para controlar y leer los estados de los 10.000 qubits, además, QuantWare ha optado por una estrategia de arquitectura abierta (Quantum Open Architecture), lo que significa que cualquier organización que trabaje con qubits superconductores podrá utilizar esta tecnología para construir procesadores más potentes.

Para fortalecer este ecosistema, la compañía ha anunciado que NVIDIA NVQLink, una plataforma clave para construir QPUs lógicos, es ahora compatible con VIO-40K, integración que fusiona la computación cuántica a hiperescala con la supercomputación clásica de baja latencia, accesible para los desarrolladores a través de la plataforma NVIDIA CUDA-Q.

Pero, ¿para qué servirá un procesador de 10.000 qubits? Aunque aún estamos lejos de un ordenador cuántico universal y completamente inmune a cometer fallos, este evento acerca la posibilidad de ejecutar simulaciones cuánticas extremadamente complejas que, ahora mismo, están fuera del alcance de cualquier tecnología.

Los campos más inmediatamente beneficiados serían la química cuántica y la ciencia de materiales, donde se podrían simular moléculas y reacciones con una precisión sin precedentes para el diseño de nuevos fármacos, catalizadores o materiales avanzados, sectores como las finanzas (para la optimización de carteras y la evaluación de riesgos) y la logística (para la planificación de rutas complejas) también están explorando activamente aplicaciones cuánticas, además, puede que sea cuestión de tiempo que esta tecnología se aplique a los procesadores de consumo convencional, lo cual seguramente se traduzca en más FPS, salimos todos ganando.