IBM presenta la primera arquitectura de supercomputación centrada en cuántica de la industria

IBM ha presentado la primera arquitectura de referencia publicada para la supercomputación centrada en la cuántica, que describe cómo se puede integrar la computación cuántica en entornos de supercomputación modernos.

Las computadoras cuánticas avanzan hacia simulaciones útiles de sistemas cuánticos complejos, con algoritmos híbridos emergentes que ya ofrecen resultados significativos en campos como la química y la ciencia de materiales.

Sin embargo, su capacidad para abordar problemas científicos de gran envergadura sigue siendo limitada por su separación de la infraestructura de supercomputación clásica, que aún requiere movimiento manual de datos y coordinación entre sistemas cuánticos y clásicos.

Para abordar este desafío, IBM propone un plan de supercomputación centrada en la cuántica que integra procesadores cuánticos (QPU) con GPUs y CPUs en sistemas locales, centros de investigación y plataformas en la nube, permitiendo que diferentes tecnologías de computación trabajen juntas en problemas que superan las capacidades de sistemas individuales.

La arquitectura combina tecnologías cuánticas y clásicas en un entorno de computación unificado, integrando hardware cuántico con recursos clásicos, incluyendo clústeres de CPU y GPU, redes de alta velocidad y almacenamiento compartido, para soportar cargas de trabajo intensivas y el desarrollo de algoritmos.

Los científicos de IBM describen una hoja de ruta en tres fases hacia este modelo: primero, integrar QPU como aceleradores en entornos HPC existentes; luego, desarrollar plataformas heterogéneas con middleware que abstraen la complejidad del sistema para los usuarios; y finalmente, crear sistemas cuántico-clásicos completamente co-optimizados para flujos de trabajo de extremo a extremo.

Con esta base, IBM permite flujos de trabajo coordinados que abarcan tanto la computación cuántica como la clásica.

La orquestación integrada y los marcos de software abiertos, incluyendo Qiskit, permiten a desarrolladores y científicos acceder a capacidades cuánticas mediante herramientas de desarrollo familiares, ayudando a ampliar las aplicaciones de la computación cuántica a campos como la química, la ciencia de materiales y la optimización.

“Los procesadores cuánticos de hoy comienzan a abordar las partes más difíciles de los problemas científicos—aquellos gobernados por la mecánica cuántica en la química,” dijo Jay Gambetta, Director de Investigación de IBM y Miembro de IBM.

“El futuro reside en la supercomputación centrada en la cuántica, donde los procesadores cuánticos trabajan junto con la computación clásica de alto rendimiento para resolver problemas que antes estaban fuera de alcance. IBM está construyendo la tecnología y los sistemas que hacen realidad este futuro de la computación hoy,” afirmó.