IBM ha aprovechado su Quantum Developer Conference para enviar un mensaje contundente al sector: la compañía cree que está a pocos años de demostrar una ventaja cuántica verificable y de construir un sistema tolerante a fallos de gran escala. Para respaldar esa afirmación, ha presentado un nuevo procesador llamado IBM Quantum Nighthawk, el procesador experimental IBM Quantum Loon, importantes avances en Qiskit y un salto industrial en su fabricación de chips cuánticos.
El anuncio coloca fechas concretas en el calendario: finales de 2026 para la primera ventaja cuántica validada por la comunidad y 2029 para contar con un ordenador cuántico tolerante a fallos.
Nighthawk: el nuevo caballo de batalla hacia la ventaja cuántica
El protagonista del anuncio es IBM Quantum Nighthawk, descrito como el procesador cuántico más avanzado de IBM hasta la fecha. Su arquitectura se ha diseñado para trabajar de forma conjunta con software cuántico de alto rendimiento y permitir circuitos un 30 % más complejos que la generación anterior, basada en el procesador IBM Quantum Heron.
Entre sus características clave destacan:
- 120 cúbits interconectados.
- 218 acopladores ajustables que enlazan cada cúbit con sus cuatro vecinos más cercanos en una red cuadrada, más de un 20 % de acopladores adicionales respecto a Heron.
- Capacidad para ejecutar circuitos con hasta 5.000 puertas de dos cúbits manteniendo tasas de error bajas.
IBM prevé entregar Nighthawk a sus usuarios a finales de 2025, y ya ha dibujado una evolución progresiva de su capacidad lógica:
| Año | Generación Nighthawk | Puertas lógicas de dos cúbits estimadas | Objetivo principal |
|---|---|---|---|
| 2025 | Nighthawk inicial | ~5.000 | Experimentos avanzados de ventaja cuántica |
| 2026 | Versión ampliada | ~7.500 | Primeras demostraciones verificadas de ventaja cuántica |
| 2027 | Nueva iteración | ~10.000 | Problemas más complejos en química, física y optimización |
| 2028 | Sistemas basados en Nighthawk | hasta 15.000 puertas y 1.000+ cúbits conectados mediante acopladores de largo alcance | Escalado hacia arquitecturas de gran tamaño |
La clave de este roadmap es la conectividad: al introducir acopladores de largo alcance, IBM busca conectar cúbits lejanos dentro del mismo chip sin disparar los errores, un requisito para que los circuitos crezcan en profundidad sin perder fidelidad.
Un rastreador abierto para la ventaja cuántica
Con la mirada puesta en finales de 2026, IBM anticipa que los primeros casos de ventaja cuántica verificable serán aceptados por la comunidad científica. Para evitar debates opacos, la compañía está impulsando un rastreador abierto de ventaja cuántica, liderado por la comunidad, al que ya contribuyen:
- IBM, con resultados obtenidos en su hardware.
- Algorithmiq, especializada en algoritmos cuánticos para química.
- Investigadores del Flatiron Institute.
- La startup BlueQubit, enfocada en simulación y compilación cuántica.
El rastreador recoge, por ahora, tres tipos de experimentos:
- Estimación de observables (por ejemplo, en química cuántica).
- Problemas variacionales, donde los parámetros de un circuito se optimizan iterativamente.
- Casos con verificación clásica eficiente, que permiten contrastar con simulaciones de alto nivel.
La idea es doble: monitorizar de forma transparente las afirmaciones de ventaja cuántica y, al mismo tiempo, comparar los mejores métodos cuánticos con los mejores algoritmos clásicos disponibles.
Qiskit: más precisión, menos coste y puente directo con la supercomputación
El hardware no basta si el software no acompaña. IBM sitúa en el centro de su estrategia a Qiskit, su stack de software cuántico de código abierto.
Las novedades más destacadas son:
- Circuitos dinámicos mejorados, que permiten adaptar el circuito en tiempo real según los resultados intermedios. En pruebas a escalas superiores a 100 cúbits, IBM habla de un 24 % de aumento de precisión.
- Un nuevo modelo de ejecución que integra mitigación de errores acelerada por HPC, reduciendo el coste para obtener resultados precisos en más de 100 veces.
- Una API en C y una interfaz C++ para Qiskit, pensadas para que los usuarios de entornos de computación de alto rendimiento (HPC) puedan programar algoritmos cuánticos de forma nativa, sin abandonar sus flujos de trabajo clásicos.
La compañía planea que, de aquí a 2027, Qiskit incluya bibliotecas especializadas en aprendizaje automático, optimización y simulaciones físicas (ecuaciones diferenciales, hamiltonianos, etc.), con el objetivo de atacar problemas clave en química, materiales y física de altas energías.
Loon: el laboratorio para la computación cuántica tolerante a fallos
Mientras Nighthawk apunta a la ventaja cuántica, el procesador experimental IBM Quantum Loon se centra en el siguiente gran salto: la computación cuántica tolerante a fallos, prevista para 2029.
Loon es el primer procesador de IBM que incorpora todos los bloques de construcción necesarios para una máquina tolerante a fallos:
- Múltiples capas de enrutamiento de alta calidad y baja pérdida, que permiten conexiones más largas dentro del chip, conocidas como acopladores “c”, capaces de enlazar cúbits alejados.
- Tecnologías para reiniciar cúbits entre cálculos, algo esencial para implementar protocolos de corrección de errores continuos.
- Integración con un sistema de decodificación de errores en tiempo real basado en hardware clásico, capaz de procesar códigos de corrección de errores qLDPC con una velocidad 10 veces superior a los métodos actuales y una latencia inferior a 480 nanosegundos.
Este último hito, logrado un año antes de lo previsto, es especialmente importante: la corrección de errores necesita tiempos de reacción extremadamente bajos para evitar que el ruido se acumule más rápido de lo que se corrige. IBM defiende que la combinación de Loon y el nuevo decodificador demuestra que es posible escalar códigos qLDPC en cúbits superconductores de alta velocidad y alta fidelidad, los que utiliza en su plataforma.
Fabricación de 300 mm: industrializar la computación cuántica
El tercer pilar del anuncio está lejos del laboratorio y más cerca de la fábrica. IBM ha comenzado a producir sus wafers cuánticos de 300 mm en las instalaciones avanzadas del complejo Albany NanoTech, en Nueva York.
Este salto de nodo industrial tiene efectos concretos:
- Duplicar la velocidad de I+D, reduciendo a la mitad el tiempo necesario para fabricar cada nuevo procesador.
- Multiplicar por diez la complejidad física de los chips cuánticos, permitiendo más cúbits, más acopladores y geometrías más sofisticadas.
- Posibilitar que se exploren múltiples diseños en paralelo, en lugar de iterar uno a uno.
En la práctica, IBM está aplicando técnicas y herramientas del mundo de los semiconductores clásicos de vanguardia al diseño de procesadores cuánticos, acelerando el ciclo de aprendizaje justo cuando la carrera por escalar sistemas se intensifica.
Un roadmap agresivo en un sector cada vez más concurrido
Con Nighthawk, Loon, Qiskit mejorado y la nueva planta de 300 mm, IBM intenta posicionarse como proveedor integral: hardware, software, algoritmos, corrección de errores y fabricación.
Su hoja de ruta, resumida, queda así:
| Año | Hito cuántico de IBM | Objetivo estratégico |
|---|---|---|
| 2025 | Lanzamiento de Nighthawk (120 cúbits, 5.000 puertas de dos cúbits) | Preparar experimentos de ventaja cuántica y ampliar la base de desarrolladores |
| 2026 | Nighthawk ampliado (~7.500 puertas) y primeros casos de ventaja cuántica verificados por la comunidad | Demostrar que los sistemas cuánticos pueden superar a los mejores métodos clásicos en problemas concretos |
| 2027 | Nighthawk con ~10.000 puertas, Qiskit con bibliotecas avanzadas de ML y optimización | Atacar problemas industriales de química, materiales y optimización combinatoria |
| 2028 | Sistemas basados en Nighthawk con hasta 1.000+ cúbits conectados y 15.000 puertas | Escalar hacia arquitecturas pre–tolerantes a fallos de gran tamaño |
| 2029 | Primera computadora cuántica tolerante a fallos basada en Loon y códigos qLDPC | Ejecutar algoritmos cuánticos largos sin que el ruido destruya la información |
Queda por ver si las fechas se cumplen y cómo responden otros actores del ecosistema cuántico. Pero el mensaje que deja la conferencia es claro: la carrera por la ventaja y la tolerancia a fallos ya tiene plazos concretos y IBM quiere estar en la línea de meta.
Preguntas frecuentes sobre IBM Nighthawk, Loon y el roadmap cuántico
¿Qué es IBM Quantum Nighthawk y en qué mejora a los procesadores cuánticos anteriores de IBM?
Nighthawk es el nuevo procesador cuántico insignia de IBM, con 120 cúbits y 218 acopladores ajustables en una red cuadrada. Ofrece un aumento de conectividad superior al 20 % respecto a la familia Heron y permite ejecutar circuitos un 30 % más complejos con hasta 5.000 puertas de dos cúbits, lo que abre la puerta a problemas de química, optimización y simulación más exigentes.
¿Qué significa “ventaja cuántica verificada” y por qué IBM apunta a 2026?
Ventaja cuántica verificada es el punto en el que un ordenador cuántico resuelve un problema mejor —más rápido, con menos recursos o con más precisión— que cualquier algoritmo clásico conocido, y que esa superioridad puede comprobarse de forma independiente. IBM espera que, gracias a Nighthawk, a las mejoras de Qiskit y al rastreador abierto de ventaja cuántica, la comunidad científica pueda confirmar los primeros casos hacia finales de 2026.
¿Qué papel tiene IBM Quantum Loon en la computación cuántica tolerante a fallos?
Loon es un procesador experimental diseñado para probar todos los ingredientes necesarios de una máquina tolerante a fallos: acopladores de largo alcance en múltiples capas de enrutamiento, cúbits reiniciables y un sistema de decodificación de errores qLDPC en tiempo real con latencias inferiores a 480 nanosegundos. Su objetivo es validar la arquitectura con la que IBM pretende construir, en 2029, su primer ordenador cuántico de gran escala capaz de corregir errores mientras ejecuta algoritmos largos.
¿Cómo ayuda la nueva API de Qiskit en C y C++ a la integración con entornos HPC?
La API de C y la interfaz C++ de Qiskit permiten que desarrolladores y científicos integren llamadas a hardware cuántico directamente en aplicaciones de supercomputación ya existentes, sin cambiar de lenguaje ni entorno. Esto facilita arquitecturas híbridas donde la parte clásica se ejecuta en clusters HPC y las partes cuánticas se delegan a procesadores como Nighthawk, aprovechando además técnicas de mitigación de errores aceleradas por HPC que reducen el coste de obtener resultados precisos en más de 100 veces.
