IBM presenta la primera arquitectura de supercomputación centrada en quantum de la industria
La arquitectura establece un ambiente de computación unificado que combina hardware cuántico con infraestructura clásica, incluyendo clusters de CPU y GPU, redes de alta velocidad y sistemas de almacenamiento compartido.
Conclusiones Clave
- IBM introdujo un plano para integrar procesadores cuánticos con sistemas tradicionales de computación de alto rendimiento, mejorando las capacidades de supercomputación centrada en quantum.
- La colaboración con importantes instituciones de investigación demuestra avances significativos en la aplicación de la computación cuántica a problemas científicos complejos.
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IBM ha presentado la primera arquitectura de referencia publicada para la supercomputación centrada en quantum, detallando cómo la computación cuántica puede integrarse en los entornos modernos de supercomputación.
Las computadoras cuánticas están avanzando hacia simulaciones útiles de sistemas cuánticos complejos, con algoritmos híbridos emergentes que ya ofrecen resultados significativos en campos como la química y ciencia de materiales.
Sin embargo, su capacidad para abordar problemas científicos de gran escala sigue 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 plano de supercomputación centrado en quantum que integra procesadores cuánticos (QPUs) con GPUs y CPUs a través de sistemas locales, centros de investigación y plataformas en la nube, permitiendo que diferentes tecnologías de computación trabajen juntas en problemas más allá del alcance de los sistemas individuales.
La arquitectura combina tecnologías cuánticas y clásicas en un ambiente de computación unificado al combinar hardware cuántico con recursos clásicos, incluyendo clusters de CPU y GPU, redes de alta velocidad y almacenamiento compartido, para soportar cargas de trabajo intensivas y desarrollo de algoritmos.
Científicos de IBM delinean una ruta de tres fases hacia este modelo: primero, integrando QPUs como aceleradores dentro de los entornos existentes de computación de alto rendimiento (HPC); luego desarrollando plataformas heterogéneas habilitadas por middleware que abstraen la complejidad del sistema para los usuarios; y finalmente, creando sistemas cuántico-clásicos totalmente co-optimizados diseñados para flujos de trabajo de principio a fin.
Con esta base, IBM habilita 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 los desarrolladores y científicos acceder a capacidades cuánticas a través de herramientas de desarrollo familiares, ayudando a extender las aplicaciones de computación cuántica a campos como química, ciencia de materiales y optimización.
«Los procesadores cuánticos de hoy están comenzando a abordar las partes más difíciles de los problemas científicos—aquellos gobernados por la mecánica cuántica en química,» dijo Jay Gambetta, Director de IBM Research e IBM Fellow.
«El futuro está en la supercomputación centrada en quantum, donde los procesadores cuánticos trabajan junto con la computación de alto rendimiento clásica para resolver problemas que anteriormente eran inalcanzables. IBM está construyendo la tecnología y los sistemas que traen este futuro de la computación a la realidad hoy,» afirmó.
