El Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL, por sus siglas en inglés), ubicado en Tennessee, ha dado un paso significativo hacia la integración de su infraestructura de computación de alto rendimiento con tecnología cuántica al adquirir un ordenador cuántico de 20 qubits de IQM, empresa finlandesa especializada en computación cuántica. Este hito representa la primera venta comercial de un ordenador cuántico completamente funcional instalado en suelo estadounidense.

Los ordenadores cuánticos representan la próxima frontera de la computación. A diferencia de los ordenadores clásicos, que utilizan bits como unidades de almacenamiento de datos que pueden contener valores de 0 o 1, los ordenadores cuánticos utilizan bits cuánticos o qubits. Estos qubits pueden almacenar datos en valores de 0, 1 y todo lo que existe entre ambos, lo que proporciona una potencia de procesamiento exponencial sin precedentes en la historia de la computación moderna. Aunque aún se encuentran en etapas tempranas de desarrollo, se espera que estos sistemas superen incluso a los superordenadores más rápidos que existen actualmente.

Instituciones de investigación y empresas con ánimo de lucro como IBM y Google están trabajando en el desarrollo de ordenadores cuánticos comercialmente viables. Sin embargo, IQM ya está comercializando activamente ordenadores cuánticos, diferenciándose de sus competidores mediante un enfoque de infraestructura instalada en las propias instalaciones de los clientes.

El modelo de negocio de IQM se centra en la implementación de infraestructura cuántica en las propias instalaciones de los clientes, facilitando la integración en centros de computación de alto rendimiento y centros de datos. La serie Radiance de IQM está disponible en configuraciones de 20, 54 y 150 qubits, ofreciendo alto rendimiento y fidelidad. Este enfoque permite a las instituciones adquirir propiedad directa y control total de su infraestructura cuántica, así como de la propiedad intelectual que desarrollen sobre ella.

Pathfinder ha sido instalado en el edificio de Capacidad de Investigación Traslacional (TRC, por sus siglas en inglés) en el Laboratorio de Implementación de Ordenadores Cuánticos del ORNL. Los laboratorios en el edificio TRC están diseñados específicamente para investigación en ciencia de la información cuántica, con características especiales como ubicación en la planta baja y control de vibración local de 250 micropulgadas, condiciones críticas para el funcionamiento óptimo de equipos cuánticos sensibles.

Para investigación en computación híbrida, Pathfinder será conectado a sistemas de computación de alto rendimiento ubicados en el Centro Nacional de Ciencias Computacionales (NCCS) del ORNL, en un edificio diferente del campus. Esta integración permitirá a los investigadores desarrollar nuevas aplicaciones, algoritmos y arquitecturas para computación cuántica.

El ORNL también alberga un cluster cuántico de seis qubits de Quantum Brilliance. Los equipos de investigación utilizarán tanto Pathfinder como este cluster para construir una arquitectura de software agnóstica respecto al hardware, permitiendo la fusión de capacidades de dos tecnologías de computación diferentes. Según Amir Shehata, ingeniero de software de sistemas HPC que lidera el esfuerzo de integración de IQM en el Grupo Cuántico-HPC del NCCS, el objetivo es "formalizar las interfaces para QHPC de modo que se puedan tener formas más uniformes de ejecutar aplicaciones e integrar diferentes tipos de hardware sin tener que cambiar toda la infraestructura cada vez".

Travis Humble, Director del Centro de Ciencia Cuántica del ORNL, señaló que "los sistemas en las propias instalaciones nos permiten demostrar conceptos de computación cuántica que realizan nuestro objetivo de construir un ecosistema HPC híbrido escalable". Añadió que "la presencia del ordenador cuántico IQM Radiance en el campus ya ha acelerado la integración con nuestras capacidades HPC de clase mundial. Nuestros equipos de investigación ahora están desarrollando nuevos métodos y herramientas para demostrar aplicaciones en simulaciones de materiales, química e inteligencia artificial".

Jan Goetz, director ejecutivo y cofundador de IQM Quantum Computers, declaró que "el ORNL ha estado en la frontera de la ciencia estadounidense durante décadas. Traer el primer ordenador cuántico en las propias instalaciones de IQM en Estados Unidos aquí representa un hito significativo para nosotros mientras continuamos expandiendo nuestra presencia global y poniendo capacidad cuántica en manos de instituciones de clase mundial que pueden avanzar en la adopción de la computación cuántica".

Este desarrollo marca un punto de inflexión en la comercialización de la tecnología cuántica en Estados Unidos. Mientras que empresas estadounidenses como IBM y Google continúan desarrollando sus propias soluciones cuánticas, la adquisición del ORNL demuestra que las soluciones cuánticas comerciales de empresas internacionales están ganando tracción en el mercado estadounidense. La integración de Pathfinder con la infraestructura existente del ORNL podría servir como modelo para futuras implementaciones de computación cuántica en otras instituciones de investigación y centros de datos estadounidenses, acelerando potencialmente la adopción generalizada de esta tecnología transformadora.