IBM y Cisco colaborarán para sentar las bases de la computación cuántica distribuida en red

IBM y Cisco han anunciado su intención de colaborar en las bases de la computación cuántica distribuida en red, que se hará realidad a principios de la década de 2030 y con la que esperan sentar las bases de una internet cuántica.

En un plazo de cinco años, IBM y Cisco pretenden mostrar la primera prueba de concepto de una red que combine ordenadores cuánticos individuales a gran escala y tolerantes a fallos, permitiéndoles trabajar conjuntamente para realizar cálculos con decenas o cientos de miles de cúbits.

Esta red permitiría resolver problemas con potencialmente billones de puertas cuánticas, las operaciones de entrelazamiento fundamentales necesarias para aplicaciones cuánticas transformadoras, como problemas de optimización masiva o el diseño de materiales y medicamentos complejos.

Las empresas tienen como objetivo realizar una demostración inicial de prueba de concepto a finales de 2030, para lo que planean entrelazar cúbits de varios ordenadores cuánticos independientes ubicados en distintos entornos criogénicos. Para ello, las empresas deberán inventar nuevas conexiones, incluyendo transductores ópticos de microondas y un 'stack' de 'software' de apoyo, como informan en una nota de prensa conjunta.

La visión de Cisco incluye un 'stack' completo de 'hardware' y 'software' que tiene como objetivo preservar los frágiles estados cuánticos, distribuir los recursos de entrelazamiento, facilitar la teletransportación entre ordenadores cuánticos y sincronizar las operaciones con una precisión inferior al nanosegundo.

También tienen previsto explorar cómo transmitir cúbits a distancias más largas, como entre edificios o centros de datos, con tecnologías de fotones ópticos y transductores ópticos de microondas, y estudiarán cómo pueden incorporarse a una red cuántica para transferir información cuántica según sea necesario.

En este proyecto, IBM tiene previsto construir una unidad de red cuántica (QNU) que sirva de interfaz para una unidad de procesamiento cuántico (QPU), con el fin de convertir la información cuántica estacionaria de la QPU en información cuántica 'volante' a través de la QNU para luego conectarla a través de una red a múltiples ordenadores cuánticos.

La red cuántica de Cisco tendría como objetivo distribuir los entrelazamientos a pares arbitrarios de estas QNU bajo demanda para impulsar la transferencia de información cuántica necesaria para un algoritmo o aplicación cuántica determinados. Para lograrlo, Cisco está desarrollando un marco de protocolo de 'software' de alta velocidad que puede reconfigurar de forma continua y dinámica las rutas de red para que los entrelazamientos puedan distribuirse a las QNU cuando hayan terminado sus cálculos parciales.

Juntas, las empresas tienen previsto investigar cómo un puente de red, compuesto por 'hardware' novedoso y 'software' de código abierto, podría utilizar los nodos de la red cuántica de Cisco para conectar muchas QPU de IBM dentro de un centro de datos a través de su interfaz QNU.

En el futuro, este enfoque podría ampliarse para conectar la QPU en múltiples centros de datos. Esto permitiría extender una red cuántica más grande a distancias aún mayores para sentar las bases de una futura Internet de computación cuántica.

La creación de una red de computación cuántica distribuida y escalable abrirá el camino hacia un espacio computacional exponencialmente grande y permitirá la expansión de diversas tecnologías, lo que podría dar lugar a una futura Internet basada en la computación cuántica a finales de la década de 2030.