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Una patente de IBM muestra una matriz hexagonal de qubits en una computadora cuántica, dispuesta para minimizar los problemas de control de los meticulosos elementos de procesamiento de datos.

Una patente de IBM muestra una matriz hexagonal de qubits en una computadora cuántica, dispuesta para minimizar los problemas de control de los meticulosos elementos de procesamiento de datos.

Captura de pantalla de Stephen Shankland / CNET

Esta historia es parte de ESTAS, donde nuestros editores le traerán las últimas noticias y los últimos gadgets del CES 2021 totalmente virtual.

IBM obtuvo 9.130 patentes estadounidenses en 2020, más que cualquier otra empresa según lo medido por una clasificación anual, y este año la computación cuántica apareció como parte del esfuerzo de investigación de Big Blue. La compañía no quiso revelar cuántas de las patentes estaban relacionadas con la computación cuántica, ciertamente menos de las 2.300 que recibió para el trabajo de inteligencia artificial y las 3.000 para la computación en la nube, pero está claro que la compañía las ve como clave para el futuro de la computación. .

El servicio de monitoreo de patentes de IFI Claims compila la lista anualmente, e IBM es un elemento fijo en la parte superior. La división de IBM Research, con laboratorios en todo el mundo, ha invertido durante décadas en proyectos que están lejos de la comercialización. Aunque el trabajo no siempre rinde dividendos, ha producido premios Nobel y ha llevado a industrias enteras como discos duros, memoria de computadora y software de bases de datos.

“Gran parte del trabajo que hacemos en I + D no se trata sólo del número de patentes, sino de una forma de pensar”, dijo Jerry Chow, director de desarrollo de sistemas de hardware cuántico, en una entrevista exclusiva. “De ahí surgen nuevas ideas”.

La prioridad de la computación cuántica

La computación cuántica tiene el potencial de abordar problemas informáticos fuera del alcance de las computadoras convencionales. Durante una época en la que se hace más difícil mejorar los microprocesadores ordinarios, las computadoras cuánticas podrían ser pioneras en nuevos materiales de alta tecnología para paneles solares y baterías, mejorar los procesos químicos, acelerar la entrega de paquetes, hacer que las fábricas sean más eficientes y reducir los riesgos financieros para los inversores.

En toda la industria, la computación cuántica es una de las principales prioridades de investigación, con docenas de empresas que invierten millones de dólares, aunque la mayoría no espera una recompensa durante años. El gobierno de Estados Unidos está reforzando ese esfuerzo con un esfuerzo de investigación masivo de múltiples laboratorios. Incluso se ha convertido en un evento principal en el CES de este año, una conferencia que generalmente se enfoca en nuevos televisores, computadoras portátiles y otros productos de consumo.

“La financiación táctica y estratégica es fundamental” para el éxito de la computación cuántica, dijo Bob Sorensen, analista de Hyperion Research. Esto se debe a que, a diferencia de las tecnologías más maduras, todavía no existe un círculo virtuoso en el que las ganancias de los productos y servicios de computación cuántica de hoy financien el desarrollo de los sucesores más capaces del mañana.

IBM ha tomado una sólida posición inicial en la computación cuántica, pero es demasiado pronto para elegir ganadores en el mercado, agregó Sorensen.

El objetivo a largo plazo es lo que se llama una computadora cuántica tolerante a fallas, una que utiliza la corrección de errores para mantener los cálculos funcionando incluso cuando los qubits individuales, el elemento de procesamiento de datos en el corazón de las computadoras cuánticas, se ven perturbados. A corto plazo, algunos clientes como el gigante de servicios financieros JPMorgan Chase, el fabricante de automóviles Daimler y la empresa aeroespacial Airbus están invirtiendo hoy en trabajo de computación cuántica con la esperanza de que dé sus frutos más adelante.

Patentes de computación cuántica de IBM

La computación cuántica es complicada por decir lo menos, pero algunas patentes ilustran lo que está sucediendo en los laboratorios de IBM.

La patente número 10.622.536 rige diferentes celosías en las que IBM establece sus qubits. Las computadoras cuánticas “Falcon” de 27 qubit de hoy utilizan este enfoque, al igual que las máquinas “Hummingbird” de 65 qubit más nuevas y los sistemas “Condor” de 1.121 qubit, mucho más potentes, que estarán disponibles en 2023.

Una computadora cuántica de IBM

Una vista de cerca de una computadora cuántica de IBM. El procesador está en el cilindro plateado.

Stephen Shankland / CNET

Las celosías de IBM están diseñadas para minimizar la “diafonía”, en la que una señal de control para un qubit termina influyendo también en otros. Eso es clave para la capacidad de IBM para fabricar procesadores cuánticos en funcionamiento y se volverá más importante a medida que aumenten los recuentos de qubits, lo que permitirá que las computadoras cuánticas aborden problemas más difíciles e incorporen la corrección de errores, dijo Chow.

La patente número 10,810,665 rige una aplicación de computación cuántica de nivel superior para evaluar el riesgo, una parte clave para que las empresas de servicios financieros descubran cómo invertir dinero. Cuanto más complejas sean las opciones que se juzguen, más lento será el cálculo, pero el enfoque de IBM aún supera a las computadoras clásicas.

La patente número 10.599.989 describe una forma de acelerar algunas simulaciones moleculares, una promesa potencial clave de las computadoras cuánticas, al encontrar simetrías en moléculas que pueden reducir la complejidad computacional.

Más comprensible es la patente No. 10,614,370, que describe computación cuántica como servicio. Debido a que las computadoras cuánticas por lo general deben estar superenfriadas hasta un mínimo del cero absoluto para evitar perturbar los qubits y requieren bobinas de cableado complicado, es probable que la mayoría de los clientes de computación cuántica aprovechen los servicios en línea de compañías como IBM, Google, Amazon y Microsoft que ofrecen acceso a sus propias máquinas cuidadosamente administradas.

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