IBM escala sus planes de desarrollo de procesadores cuánticos, software y algoritmos

Con motivo de la celebración de la conferencia anual Quantum Developer Conference QDC 2025 que está teniendo lugar en Atlanta (EE.UU.), donde IBM reúne a desarrolladores, investigadores y líderes de la comunidad cuántica de todo el mundo, la compañía ha anunciado importantes novedades entre las que se incluyen los próximos procesadores IBM Quantum Nighthawk e IBM Quantum Loon, los cuales allanarán el camino hacia la computación cuántica a gran escala y tolerante a fallos.

IBM Quantum Nighthawk y Heron

Este año, la compañía ha presentado el IBM Quantum Nighthawk de 120 qbits, el primer chip con una topología de qubit cuadrado, lo que aumenta el número de acopladores de los 176 de Heron a 218. Esto permite a los desarrolladores diseñar circuitos un 30% más complejos con menos puertas SWAP, optimizando así el rendimiento de los procesadores cuánticos de nueva generación.

Nighthawk está diseñado para escalar tanto de forma modular como en rendimiento. La compañía planea mejorar la línea de procesadores Nighthawk con revisiones que puedan ejecutar circuitos con 5000, 7500, 10000 y, en última instancia, 15000 puertas cuánticas. IBM prometió un Nighthawk capaz de ejecutar 5000 puertas para finales de 2025 y, según la hoja de ruta, todo indica que podrá alcanzar este hito.

Los avances continuos en la fiabilidad de los procesadores cuánticos de IBM, los acerca a los estándares de producción industrial

El otro gran lanzamiento asociado a chips es el IBM Quantum Heron, el de mayor rendimiento hasta la fecha. En su tercera revisión, Heron presenta los errores de puerta de dos cúbits medianos más bajos hasta el momento: de sus 176 acoplamientos de dos cúbits posibles, 57 de ellos presentan menos de un error en cada 1000 operaciones. Estos resultados reflejan el avance continuo en la fiabilidad de los procesadores cuánticos de IBM, acercándolos a estándares de producción industrial.

Igualmente importante para las cargas de trabajo es la llegada del kit de desarrollo de software de alto rendimiento, y el SDK de código abierto Qiskit, que sigue siendo el SDK cuántico de código abierto preferido y de mayor rendimiento. Las últimas pruebas comparativas muestran que Qiskit SDK v2.2 es 83 veces más rápido en la transpilación que Tket 2.6.0, optimizando la integración entre los procesadores cuánticos y los entornos de desarrollo clásicos.

La compañía estima que los primeros casos de ventaja cuántica verificada podrían ser confirmados por la comunidad científica a finales de 2026. Para fomentar una validación rigurosa y promover el avance conjunto hacia los mejores enfoques cuánticos y clásicos, IBM, Algorithmiq, Flatiron Institute y BlueQubit están aportando nuevos resultados a un rastreador abierto y colaborativo diseñado para supervisar y verificar de forma sistemática las demostraciones emergentes de ventaja cuántica.

Novedades de Qiskit en software cuántico

Para alcanzar una ventaja cuántica verificada sobre hardware real, los desarrolladores necesitan un control preciso de sus circuitos y acceso a computación clásica de alto rendimiento (HPC) que permita mitigar los errores propios de estos sistemas. En este sentido, la compañía también ha anunciado que Qiskit, el stack de software cuántico de mayor rendimiento desarrollado por IBM, ofrece a los desarrolladores más control que nunca sobre sus procesadores cuánticos.

IBM ha ampliado las capacidades de circuitos dinámicos, lo que permite un aumento del 24% en la precisión a una escala superior a los 100 qubits. El gigante Azul también ha ampliado Qiskit con un nuevo modelo de ejecución que permite un control detallado y un C-API, desbloqueando capacidades de mitigación de errores aceleradas por HPC, que reducen en más de 100 veces el coste de obtener resultados precisos.

De cara a 2027, IBM planea ampliar Qiskit con nuevas bibliotecas computacionales en áreas como aprendizaje automático y optimización, con el objetivo de abordar de forma más eficiente desafíos fundamentales en física y química, entre ellos la resolución de ecuaciones diferenciales y la simulación de Hamiltonianos en procesadores cuánticos de gran escala.

Avances en computación cuántica tolerante a fallos

IBM mantiene sus previsiones de contar para 2029 con el primer ordenador cuántico de gran escala y tolerante a fallos. En esta línea, la compañía ha presentado IBM Quantum Loon, un procesador de prueba de concepto que demuestra muchos de los componentes clave necesarios para implementar los códigos de verificación de paridad de baja densidad cuántica (qLDPC).

IBM ha desvelado el proceso detrás de sus chips, todos ellos fabricados a partir de obleas de 300 mm

Loon validará una nueva arquitectura para implementar y escalar los componentes necesarios para la corrección de errores cuánticos práctica y de alta eficiencia. La compañía ya ha mostrado las funcionalidades innovadoras que se incorporarán en Loon, incluyendo la introducción de múltiples capas de enrutamiento de alta calidad y baja pérdida que permiten conexiones más largas dentro del chip (o “c-couplers”), superando los acopladores vecinos y enlazando físicamente qubits distantes en el mismo chip, así como tecnologías para reiniciar qubits entre cálculos, características todas ellas que permitirán procesadores más robustos y estables.

Fabricación de obleas cuánticas con proceso de 300 mm

A medida que IBM amplía la escala de sus ordenadores cuánticos, la compañía ha anunciado que la fabricación principal de sus obleas de procesadores cuánticos se está llevando a cabo en una avanzada planta de fabricación de obleas de 300 mm ubicada en el Albany NanoTech Complex, en Nueva York.

Como novedad, IBM ha desvelado el proceso detrás de sus chips: todos ellos fabricados a partir de obleas de 300 mm, incorporando los últimos avances en tecnología y la experiencia de IBM Research. Estos procesos permiten duplicar la velocidad de I+D para sus chips más recientes al reducir a la mitad el tiempo de procesamiento de las obleas, todo ello produciendo un chip diez veces más complejo que cualquiera de los lanzados anteriormente.

Hasta la fecha, IBM ha logrado los siguientes hitos:

• Duplicar la velocidad de investigación y desarrollo
• Reducir al menos a la mitad el tiempo de fabricación de un nuevo procesador
• Aumentar por diez la complejidad de sus chips cuánticos
• Permitir que se investiguen y exploren múltiples diseños en paralelo