- IBM, AMD y Oak Ridge han puesto en marcha una plataforma de codiseño para investigar la corrección de errores cuánticos.
- El primer montaje combina un IBM Quantum Nighthawk de 120 cúbits con el sistema Umbra de ORNL, basado en CPU AMD EPYC de quinta generación y GPU Instinct MI355X.
- AMD aporta además SoC Versal para control y decodificación de baja latencia y el software ROCm para conectar las cargas híbridas.
- El proyecto se enmarca en la Misión Quantum Genesis de EE. UU., que aspira a una computadora cuántica científicamente relevante en 2028.
IBM, AMD y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) han puesto en marcha una plataforma de codiseño que conecta un procesador cuántico IBM Quantum Nighthawk de 120 cúbits con el sistema de computación de alto rendimiento Umbra del ORNL, equipado con CPU AMD EPYC de quinta generación y GPU Instinct MI355X. El objetivo es investigar la corrección de errores cuánticos y los flujos de trabajo híbridos que combinan máquinas cuánticas y clásicas.
La iniciativa se presenta como una infraestructura de investigación en fase inicial, no como un contrato comercial cerrado ni como una computadora cuántica tolerante a fallos ya terminada. Los socios quieren probar hardware, software y procesos antes de trasladar esas combinaciones a sistemas de mayor escala. No se han divulgado condiciones económicas del acuerdo.
¿Qué es la plataforma de IBM, AMD y Oak Ridge?
La plataforma funciona como un entorno compartido de pruebas para evaluar arquitecturas, software y flujos de trabajo que coordinen procesadores cuánticos con recursos clásicos. En la primera implementación, el IBM Quantum Nighthawk de 120 cúbits se sitúa junto a Umbra, el sistema de alto rendimiento del ORNL que utiliza componentes de AMD.
La colaboración reparte responsabilidades entre tres socios. IBM aporta la tecnología cuántica, el ORNL su entorno de investigación y supercomputación, y AMD la base de computación clásica y el software abierto para enlazar ambos mundos. El proyecto forma parte del trabajo para desarrollar sistemas cuánticos con corrección de errores durante los próximos años.
- IBM contribuye con procesadores cuánticos, entre ellos el Nighthawk de 120 cúbits.
- Oak Ridge aporta el sistema Umbra y su experiencia en computación científica de alto rendimiento.
- AMD suministra CPU EPYC de quinta generación, GPU Instinct MI355X, SoC Versal y el ecosistema ROCm.
Por qué la corrección de errores cuánticos exige cálculo clásico
Los cúbits son sensibles a perturbaciones que pueden alterar la información. Para corregir esos fallos, los códigos distribuyen datos entre varios cúbits y hacen comprobaciones repetidas; después, un algoritmo clásico o decodificador analiza los resultados y estima qué ocurrió. Esa respuesta debe llegar al ritmo que exige el procesador cuántico.
Por eso la plataforma no se limita a juntar dos tipos de ordenadores. Los investigadores necesitan determinar qué información se intercambia, cuándo se procesa y cómo se utiliza para continuar una operación. La baja latencia resulta relevante tanto para la decodificación como para ejecutar instrucciones que dependen de mediciones intermedias.
AMD distribuye esas tareas clásicas entre varias familias de productos. Los procesadores EPYC se ocupan de la coordinación y del cálculo general; las GPU Instinct aportan procesamiento paralelo para simulaciones y cálculos científicos; y los SoC adaptativos Versal se centran en control, lectura y decodificación de baja latencia. Todo ello se conecta mediante ROCm, el software con el que AMD busca enlazar aplicaciones de HPC e inteligencia artificial con su hardware.
¿Cómo se reparten IBM, AMD y Oak Ridge el trabajo?
IBM aporta su tecnología cuántica y describe capacidades de control y medida que permitirán estudiar los intercambios entre el procesador cuántico y el sistema clásico. Entre ellas figuran medidas durante la ejecución y mecanismos de respuesta que utilizan esos resultados para decidir los siguientes pasos. El objetivo es estudiar cómo encajan esos componentes en un entorno híbrido.
Oak Ridge aporta el entorno científico y la infraestructura de supercomputación. AMD, por su parte, cubre la parte clásica con EPYC, Instinct y Versal, además del software ROCm. Los investigadores podrán comparar qué exige cada técnica de corrección en cúbits, tiempo y recursos clásicos, y estudiar dónde pueden ayudar más las GPU.
¿Qué objetivo tiene la Misión Quantum Genesis y cuándo se probará?
El proyecto se enmarca en la Misión Quantum Genesis del Departamento de Energía de Estados Unidos, que busca una computadora cuántica científicamente relevante para 2028. La plataforma servirá para evaluar de forma conjunta decisiones de hardware y software antes de ampliar la infraestructura.
Los socios prevén conectar la plataforma con el Centro de Computación de Alto Rendimiento de Oak Ridge (OLCF). Allí se encuentra Lux, un sistema de supercomputación anunciado con CPU EPYC y GPU Instinct. Esa conexión forma parte de los planes y no debe darse por completada. El trabajo también se relaciona con el camino de IBM hacia Quantum Starling, su primer ordenador cuántico tolerante a fallos.
¿A quién afecta y qué se podrá probar?
Por ahora, el impacto directo se concentra en equipos de investigación de IBM, AMD y Oak Ridge, no en un producto comercial para el usuario final. La plataforma permitirá estudiar cómo se comportan distintas combinaciones de computación cuántica y clásica antes de llevarlas a sistemas mayores. Estos son algunos de los frentes previstos:
- Probar hardware y software híbrido en un entorno compartido, con componentes cuánticos y clásicos coordinados.
- Evaluar la decodificación de errores y el peso que tienen los recursos clásicos en cada estrategia de corrección.
- Medir dónde aportan ventaja las GPU en simulaciones y cálculos paralelos vinculados al trabajo cuántico.
- Preparar la conexión con OLCF y Lux, prevista dentro de los planes del proyecto, para explorar una infraestructura de mayor escala.
La iniciativa no sustituye a una máquina tolerante a fallos ya terminada ni constituye un contrato comercial. Su valor está en ofrecer un banco de pruebas para comprobar qué arquitecturas, códigos y flujos de trabajo funcionan cuando la corrección de errores se convierte en el cuello de botella. El siguiente paso previsto es conectar la plataforma con la infraestructura de Oak Ridge y ampliar las pruebas a sistemas mayores.
