IBM y RIKEN, un laboratorio nacional de investigación en Japón, dieron a conocer el primer IBM Quantum System Two que se implementará fuera de los Estados Unidos y más allá de un centro de datos cuántico de IBM. La disponibilidad de este sistema también marca un hito, ya que se convierte en el primer ordenador cuántico que se ubica junto con el superordenador Fugaku de RIKEN, uno de los sistemas clásicos más potentes de la Tierra. Este esfuerzo cuenta con el apoyo de la Organización de Desarrollo de Tecnología Industrial y Nueva Energía (NEDO), una organización bajo la jurisdicción del «Desarrollo de Tecnología de Utilización Integrada para Computadoras Cuánticas y Supercomputadoras» del Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón (METI) como parte del «Proyecto de Investigación y Desarrollo de Infraestructuras Mejoradas para Sistemas de Información y Comunicaciones Post 5G».
IBM Quantum System Two en RIKEN está impulsado por el IBM Quantum Heron de 156 qubits de IBM, el procesador cuántico de mejor rendimiento de la compañía hasta la fecha. La calidad de IBM Heron, medida por la tasa de error de dos qubits, en un circuito en capas de 100 qubits, es de 3×10-3 (siendo el mejor error de dos qubits 1×10-3), que es 10 veces mejor que la generación anterior de IBM Quantum Eagle de 127 qubits. La velocidad de IBM Heron, medida por la métrica CLOPS (operaciones por segundo de la capa de circuitos) es de 250.000, lo que refleja otra mejora de 10 veces en el último año, con respecto a IBM Eagle.
A una escala de 156 qubits, con estas métricas de calidad y velocidad, Heron es el procesador cuántico de mayor rendimiento del mundo. Este último Heron es capaz de ejecutar circuitos cuánticos que van más allá de las simulaciones de fuerza bruta en computadoras clásicas, y su conexión con Fugaku permitirá a los equipos de RIKEN utilizar enfoques de supercomputación centrados en la cuántica para impulsar la investigación de algoritmos avanzados, como problemas de química fundamental.
El nuevo IBM Quantum System Two está ubicado junto con Fugaku en el Centro RIKEN de Ciencias Computacionales (R-CCS), el principal centro de computación de alto rendimiento (HPC) de Japón. Las computadoras están conectadas a través de una red de alta velocidad en el nivel de instrucción fundamental para formar un campo de pruebas para la supercomputación centrada en la cuántica. Esta integración de bajo nivel permite a los ingenieros de RIKEN e IBM desarrollar cargas de trabajo paralelizadas, protocolos de comunicación cuánticos clásicos de baja latencia y bibliotecas y pasos de compilación avanzados. Debido a que los sistemas cuánticos y clásicos ofrecerán en última instancia diferentes fortalezas computacionales, esto permitirá que cada paradigma realice sin problemas las partes de un algoritmo para las que es más adecuado.
Esta computadora cuántica amplía la flota global de computadoras cuánticas de IBM, y se lanzó oficialmente durante una ceremonia de corte de cinta el 24 de junio de 2025 en Kobe, Japón. El evento contó con las palabras de apertura del presidente de RIKEN, Makoto Gonokami; Jay Gambetta, miembro de IBM y vicepresidente de IBM Quantum; Akio Yamaguchi, Gerente General de IBM Japón; así como miembros del parlamento local y representantes de la prefectura y la ciudad de Kobe, METI, NEDO y MEXT.
«El futuro de la computación está centrado en la computación cuántica y con nuestros socios en RIKEN estamos dando un gran paso adelante para hacer realidad esta visión», dijo Jay Gambetta, vicepresidente de IBM Quantum. «El nuevo IBM Quantum System Two, impulsado por nuestro último procesador Heron y conectado a Fugaku, permitirá a los científicos e ingenieros superar los límites de lo que es posible».
«Al combinar Fugaku y el IBM Quantum System Two, RIKEN tiene como objetivo llevar a Japón a una nueva era de computación de alto rendimiento», dijo el Dr. Mitsuhisa Sato, Director de la División de Plataforma Híbrida Quantum-HPC del Centro RIKEN para la Ciencia Computacional. «Nuestra misión es desarrollar y demostrar flujos de trabajo híbridos prácticos de HPC cuántica que puedan ser explorados tanto por la comunidad científica como por la industria. La conexión de estos dos sistemas nos permite dar pasos críticos hacia la realización de esta visión».
La instalación de IBM Quantum System Two en RIKEN está a punto de ampliar los logros anteriores de los investigadores de RIKEN e IBM en su búsqueda de descubrir algoritmos que ofrezcan una ventaja cuántica: el punto en el que una computadora cuántica puede resolver un problema más rápido, más barato o con mayor precisión que cualquier método clásico conocido. Esto incluye un trabajo recientemente presentado en la portada de Science Advances, basado en técnicas de diagonalización cuántica (SQD) basadas en muestras para modelar con precisión la estructura electrónica de los sulfuros de hierro, un compuesto ampliamente presente en la naturaleza y en los sistemas orgánicos. La capacidad de modelar de manera realista un sistema tan complejo es esencial para muchos problemas de química, e históricamente se creía que requería computadoras cuánticas tolerantes a fallas. Los flujos de trabajo de SQD se encuentran entre las primeras demostraciones de cómo las computadoras cuánticas a corto plazo de hoy pueden proporcionar valor científico cuando se integran con una poderosa infraestructura clásica.
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