{"id":15594,"date":"2024-02-21T18:41:25","date_gmt":"2024-02-21T17:41:25","guid":{"rendered":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=15594"},"modified":"2024-02-21T18:41:25","modified_gmt":"2024-02-21T17:41:25","slug":"fujitsu-y-riken-desarrollan-un-ordenador-cuantico-superconductor-en-el-centro-de-colaboracion-rqc-fujitsu-de-riken-allanando-el-camino-para-una-plataforma-de-computacion-cuantica-hibrida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=15594","title":{"rendered":"Fujitsu y RIKEN desarrollan un ordenador cu\u00e1ntico superconductor en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN, allanando el camino para una plataforma de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica h\u00edbrida"},"content":{"rendered":"

La plataforma aprovecha el nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits para acelerar la I+D de c\u00e1lculos de qu\u00edmica cu\u00e1ntica y algoritmos financieros cu\u00e1nticos<\/strong><\/p>\n

Fujitsu y RIKEN han anunciado el desarrollo con \u00e9xito de un nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN. El nuevo ordenador cu\u00e1ntico aprovecha la tecnolog\u00eda desarrollada por RIKEN y un consorcio de socios de investigaci\u00f3n conjunta, entre los que se encuentra Fujitsu, para el primer ordenador cu\u00e1ntico superconductor de Jap\u00f3n, que se present\u00f3 al p\u00fablico por primera vez en marzo de 2023.
\nJunto con este anuncio, Fujitsu y RIKEN revelaron adem\u00e1s el lanzamiento de una plataforma para la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica h\u00edbrida, que combina la potencia de c\u00e1lculo del reci\u00e9n desarrollado ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits con uno de los simuladores de ordenador cu\u00e1ntico de 40 qubits m\u00e1s grandes del mundo (1) desarrollado por Fujitsu. Fujitsu y RIKEN proporcionar\u00e1n la nueva plataforma a empresas e instituciones de investigaci\u00f3n que realicen investigaciones conjuntas con Fujitsu y RIKEN a partir del 5 de octubre de 2023.
\nLa nueva plataforma h\u00edbrida permite comparar f\u00e1cilmente los resultados de los c\u00e1lculos de los ordenadores cu\u00e1nticos de escala intermedia con ruido (NISQ) con los resultados sin errores de los simuladores cu\u00e1nticos, lo que contribuye a acelerar la investigaci\u00f3n en \u00e1reas como la evaluaci\u00f3n del rendimiento de los algoritmos de mitigaci\u00f3n de errores en aplicaciones cu\u00e1nticas.
\nFujitsu y RIKEN siguen desarrollando un algoritmo cu\u00e1ntico h\u00edbrido que vincula la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica superconductora con la computaci\u00f3n de alto rendimiento (HPC). Al vincular un ordenador cu\u00e1ntico con un simulador cu\u00e1ntico que se ejecuta en un HPC, Fujitsu y RIKEN han logrado desarrollar un algoritmo cu\u00e1ntico h\u00edbrido que permite realizar c\u00e1lculos de qu\u00edmica cu\u00e1ntica con mayor precisi\u00f3n que los algoritmos convencionales (CCSD(T)) (2). Los dos socios tienen previsto incluir este algoritmo en la nueva plataforma.
\nEn el futuro, Fujitsu y RIKEN promover\u00e1n el desarrollo de tecnolog\u00edas que incluyan la implementaci\u00f3n de alta densidad para realizar un ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 1.000 qubits, as\u00ed como tecnolog\u00edas para lograr operaciones de puerta cu\u00e1ntica m\u00e1s precisas.
\nA trav\u00e9s de esta plataforma, Fujitsu y RIKEN seguir\u00e1n proporcionando recursos de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica y simulaci\u00f3n cu\u00e1ntica a sus clientes para aplicaciones en diversos campos, como las finanzas y el descubrimiento de f\u00e1rmacos, y promover\u00e1n actividades de I+D para aplicaciones cu\u00e1nticas a trav\u00e9s de la investigaci\u00f3n conjunta para acelerar la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica tanto del hardware como del software de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Hacia la era de la inform\u00e1tica cu\u00e1ntica pr\u00e1ctica<\/strong>
\nEl desarrollo de diversas arquitecturas de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica ha avanzado a gran velocidad en los \u00faltimos a\u00f1os. Sin embargo, la creaci\u00f3n de resultados inform\u00e1ticos fiables con ordenadores cu\u00e1nticos representa un reto constante, ya que los actuales sistemas NISQ siguen sufriendo errores de c\u00e1lculo debidos al ruido del entorno.
\nLos expertos prev\u00e9n que la realizaci\u00f3n de un ordenador cu\u00e1ntico pr\u00e1ctico tolerante a fallos (FTQC) que pueda proporcionar resultados fiables y precisos, tardar\u00e1 una d\u00e9cada o m\u00e1s. Adem\u00e1s, el desarrollo simult\u00e1neo de aplicaciones cu\u00e1nticas para hacer realidad el uso pr\u00e1ctico de los ordenadores cu\u00e1nticos una vez que se disponga de un FTQC representa otra prioridad.
\nLos simuladores cu\u00e1nticos, que pueden imitar digitalmente la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, constituyen un puente vital hacia el desarrollo de una computaci\u00f3n cu\u00e1ntica pr\u00e1ctica y tolerante a fallos.
\nA diferencia de los ordenadores cu\u00e1nticos actuales, los simuladores cu\u00e1nticos pueden realizar c\u00e1lculos sin errores y de pasos largos (similares a los cu\u00e1nticos), ya que no dependen de qubits propensos a errores. Sin embargo, como los simuladores cu\u00e1nticos s\u00f3lo reproducen digitalmente el c\u00e1lculo cu\u00e1ntico en ordenadores cl\u00e1sicos, no pueden realizar una aceleraci\u00f3n cu\u00e1ntica real, un beneficio esperado de los ordenadores cu\u00e1nticos pr\u00e1cticos.
\nPara resolver estos problemas, Fujitsu y RIKEN han lanzado una nueva plataforma h\u00edbrida de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica que combina las ventajas de los ordenadores cu\u00e1nticos superconductores y los simuladores cu\u00e1nticos, contribuyendo en \u00faltima instancia a un mayor uso del ordenador cu\u00e1ntico superconductor desarrollado en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN y al desarrollo de nuevas aplicaciones cu\u00e1nticas.<\/p>\n

Acerca del nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits desarrollado en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN<\/strong>
\nEl nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits utilizado en la nueva plataforma de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica h\u00edbrida aprovecha la tecnolog\u00eda del primer ordenador cu\u00e1ntico superconductor de Jap\u00f3n anunciado por RIKEN en marzo de 2023 como parte del programa insignia Quantum Leap del Ministerio de Educaci\u00f3n, Cultura, Deporte, Ciencia y Tecnolog\u00eda de Jap\u00f3n (MEXT Q-LEAP) (Jefe de equipo: Yasunobu Nakamura; Subvenci\u00f3n n\u00fam. JPMXS 0118068682), y ha sido desarrollado en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN en cooperaci\u00f3n con Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) (3). El ordenador incluye un chip integrado de 64 qubits superconductores (un elemento central para las funciones de c\u00e1lculo de los ordenadores cu\u00e1nticos) y utiliza un esquema de cableado vertical similar al del ordenador cu\u00e1ntico de RIKEN, lo que lo hace escalable para futuras ampliaciones. Adem\u00e1s, aprovecha el software de control de qubits construido por NTT para lograr un control de alta precisi\u00f3n de los qubits. El nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor permite calcular idealmente hasta 2 64 estados cu\u00e1nticos de superposici\u00f3n y entrelazamiento, lo que se espera que posibilite c\u00e1lculos a una escala que ha sido dif\u00edcil alcanzar con los ordenadores cl\u00e1sicos.<\/p>\n

I+D de algoritmos cu\u00e1nticos h\u00edbridos<\/strong>
\nFujitsu y RIKEN siguen desarrollando algoritmos cu\u00e1nticos h\u00edbridos que vinculan la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica y la HPC para contribuir a la soluci\u00f3n de problemas en diversos sectores. Como parte de su actual investigaci\u00f3n conjunta, ambas partes han desarrollado un algoritmo cu\u00e1ntico h\u00edbrido en el que un simulador cu\u00e1ntico realiza parte del c\u00e1lculo de un algoritmo para un ordenador cu\u00e1ntico.
\nEl algoritmo permite calcular grandes mol\u00e9culas con gran precisi\u00f3n utilizando algoritmos cu\u00e1nticos y la Teor\u00eda de Inclusi\u00f3n de Matrices de Densidad (DMET), un m\u00e9todo de c\u00e1lculo de qu\u00edmica cu\u00e1ntica para dividir grandes mol\u00e9culas en m\u00faltiples fragmentos peque\u00f1os. Fujitsu y RIKEN aplicaron este algoritmo al c\u00e1lculo de la energ\u00eda de estado b\u00e1sico de la mol\u00e9cula H12 (una mol\u00e9cula en cadena formada por doce \u00e1tomos de hidr\u00f3geno) y lo combinaron con una tecnolog\u00eda de correcci\u00f3n del c\u00e1lculo cu\u00e1ntico basada en IA para mitigar los efectos del ruido en los ordenadores cu\u00e1nticos. De este modo, Fujitsu y RIKEN confirmaron por primera vez que los c\u00e1lculos de energ\u00eda pueden realizarse con mayor precisi\u00f3n que los algoritmos cl\u00e1sicos existentes (CCSD(T)).
\nAdem\u00e1s de proporcionar esta tecnolog\u00eda en la nueva plataforma h\u00edbrida de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica en el futuro, Fujitsu seguir\u00e1 trabajando para la realizaci\u00f3n de un corredor de cargas de trabajo inform\u00e1ticas, un software basado en IA que selecciona autom\u00e1ticamente entre diferentes recursos inform\u00e1ticos y algoritmos para ofrecer la soluci\u00f3n \u00f3ptima a los problemas de los clientes.<\/p>\n

Acerca de la nueva plataforma h\u00edbrida de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica<\/strong>
\nLa nueva plataforma se implementa como una arquitectura en la nube escalable mediante la utilizaci\u00f3n de servicios en la nube como el servicio de computaci\u00f3n sin servidor AWS Lambda proporcionado por Amazon Web Services (4). Ofrece a las empresas e instituciones de investigaci\u00f3n que colaboran con Fujitsu y RIKEN un entorno de acceso sin fisuras tanto para el ordenador cu\u00e1ntico como para el simulador cu\u00e1ntico a trav\u00e9s de API comunes.
\nLas dos partes prev\u00e9n que la nueva plataforma permitir\u00e1 alternar de forma flexible entre la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica y la simulaci\u00f3n cu\u00e1ntica, lo que resulta necesario para el desarrollo de algoritmos h\u00edbridos que utilizan tanto ordenadores cl\u00e1sicos como cu\u00e1nticos, como el algoritmo Variational Quantum Eigensolver (VQE) para el c\u00e1lculo de la energ\u00eda molecular en qu\u00edmica cu\u00e1ntica o los algoritmos de aprendizaje autom\u00e1tico cu\u00e1ntico en finanzas. Fujitsu y RIKEN esperan adem\u00e1s que la nueva plataforma pueda vincularse en el futuro a bibliotecas externas de c\u00e1lculo de qu\u00edmica cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Planes de futuro<\/strong>
\nDe cara al futuro, Fujitsu y RIKEN seguir\u00e1n desarrollando conjuntamente en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN un ordenador cu\u00e1ntico a gran escala con 1.000 qubits y proporcionar\u00e1n las tecnolog\u00edas desarrolladas conjuntamente a trav\u00e9s de la nueva plataforma cu\u00e1ntica h\u00edbrida.
\nRIKEN y Fujitsu reforzar\u00e1n su cooperaci\u00f3n en el desarrollo de aplicaciones pr\u00e1cticas para ordenadores cu\u00e1nticos y promover\u00e1n la I+D de tecnolog\u00eda de simulaci\u00f3n de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica y tecnolog\u00eda de software que orqueste la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica con HPC.
\nFujitsu ha llevado a cabo investigaciones conjuntas con Fujifilm Corporation (5), Tokyo Electron Limited (6), Mizuho DI Financial Technology Co. (7) y Mitsubishi Chemical Group Corporation (8) sobre el desarrollo de aplicaciones cu\u00e1nticas pioneras utilizando simuladores cu\u00e1nticos.
\nDe cara al futuro, Fujitsu, en cooperaci\u00f3n con RIKEN, pretende acelerar la investigaci\u00f3n conjunta utilizando la nueva plataforma h\u00edbrida con diversas empresas, universidades e institutos de investigaci\u00f3n, y ampliar la b\u00fasqueda de aplicaciones cu\u00e1nticas h\u00edbridas pr\u00e1cticas en diversos campos, como los materiales, las finanzas y el descubrimiento de f\u00e1rmacos.<\/p>\n

 <\/p>\n

Comentarios de los socios de investigaci\u00f3n conjunta de Fujitsu<\/strong><\/p>\n

Yukihiro Okuno, Investigador Cient\u00edfico Senior del Centro de Tecnolog\u00eda de An\u00e1lisis de Fujifilm Corporation, manifest\u00f3 que \u00abPrevemos que la capacidad de c\u00e1lculo ultrarr\u00e1pido de los ordenadores cu\u00e1nticos permitir\u00e1 realizar c\u00e1lculos qu\u00edmicos de alta precisi\u00f3n sin precedentes, lo que contribuir\u00e1 en gran medida al desarrollo de materiales. Fujifilm aprovechar\u00e1 la nueva plataforma h\u00edbrida de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica para investigar los efectos del ruido en los resultados actuales de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica. Tambi\u00e9n seguiremos desarrollando materiales innovadores mediante la aplicaci\u00f3n de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica\u00bb.<\/p>\n

Mientras, Tsuyoshi Moriya, Vicepresidente del Centro de Dise\u00f1o Digital de Tokyo Electron Limited, dijo que \u00abEn el campo de la qu\u00edmica computacional, los ordenadores cu\u00e1nticos tienen el potencial de realizar c\u00e1lculos de gran precisi\u00f3n que no han sido posibles con los ordenadores cl\u00e1sicos. Tokyo Electron est\u00e1 llevando a cabo esta investigaci\u00f3n conjunta como parte de un estudio de viabilidad para utilizar los ordenadores cu\u00e1nticos en el desarrollo de procesos de fabricaci\u00f3n de semiconductores y en el desarrollo de materiales.\u00bb<\/p>\n

Por su parte, Kazuya Kaneko, ingeniero financiero de Mizuho-DL Financial Technology Co, declar\u00f3 que \u00abLos dispositivos de circuitos cu\u00e1nticos y los simuladores de circuitos cu\u00e1nticos a gran escala son esenciales en la investigaci\u00f3n para la evaluaci\u00f3n del rendimiento y la demostraci\u00f3n de aplicaciones cu\u00e1nticas y algoritmos de correcci\u00f3n de errores. Mediante esta investigaci\u00f3n conjunta, pretendemos establecer tecnolog\u00edas fundacionales para aplicaciones en los campos de la ingenier\u00eda financiera y la ciencia de datos, con el objetivo \u00faltimo de implantar la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica en la sociedad.\u00bb<\/p>\n

Y por \u00faltimo, Qi Gao, Cient\u00edfico Jefe Senior del Laboratorio de Dise\u00f1o de Materiales del Centro de Ciencia e Innovaci\u00f3n de Mitsubishi Chemical Group Corporation, dijo que \u00abEl enfoque convencional para el descubrimiento de nuevos materiales y nuevos f\u00e1rmacos es extremadamente costoso y lento. Para acelerar los ciclos del descubrimiento cient\u00edfico, estamos promoviendo un nuevo sistema de I+D que permita obtener predicciones de propiedades r\u00e1pidas y precisas utilizando ordenadores cu\u00e1nticos.
\nComo parte de este esfuerzo, estamos llevando a cabo una investigaci\u00f3n conjunta con Fujitsu, con el objetivo de combinar la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica a gran escala con otras tecnolog\u00edas emergentes en el futuro para crear innovaciones en los campos del descubrimiento de materiales y f\u00e1rmacos.\u00bb<\/p>\n

Notas<\/strong>
\n– [1] El mayor : El mayor simulador cu\u00e1ntico permanente del mundo dedicado al m\u00e9todo vectorial de estados (a partir de septiembre de 2023, seg\u00fan Fujitsu)
\n– [2] CCSD(T) : Coupled Cluster Single, Double, (and Triple), un m\u00e9todo computacional conocido como computaci\u00f3n de alta precisi\u00f3n en c\u00e1lculos de qu\u00edmica cu\u00e1ntica.
\n– [3] Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) : Sede central: Chiyoda-ku, Tokio, Jap\u00f3n; Presidente: Akira Shimada
\n– [4] Amazon Web Services (AWS) : Servicio global de computaci\u00f3n en nube que Amazon Web Services lleva ofreciendo desde 2006.
\n– [5] Fujifilm Corporation : Sede central: Minato-ku, Tokio, Jap\u00f3n; Presidente y CEO: Teiichi Goto
\n– [6] Tokyo Electron Limited : Sede central: Minato-ku, Tokio, Jap\u00f3n; Director Representante, Presidente y CEO: Toshiki Kawai
\n– [7] Mizuho DI Financial Technology Co., Ltd. : Sede central: Minato-ku, Tokio, Jap\u00f3n; Presidente y Consejero Delegado: Takahiko Yasuhara
\n– [8] Mitsubishi Chemical Group Corporation : Sede central: Chiyoda-ku, Tokio, Jap\u00f3n; Presidente y CEO: Jean-Marc Gilson<\/p>\n

Arriba, en la foto, ordenador cu\u00e1ntico desarrollado en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN<\/em><\/span><\/p>\n

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La plataforma aprovecha el nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits para acelerar la I+D de c\u00e1lculos de qu\u00edmica cu\u00e1ntica y algoritmos financieros cu\u00e1nticos Fujitsu y RIKEN han anunciado el desarrollo con \u00e9xito de un nuevo ordenador cu\u00e1ntico superconductor de 64 qubits en el Centro de Colaboraci\u00f3n RQC-Fujitsu de RIKEN. El nuevo ordenador cu\u00e1ntico aprovecha … <\/p>\n

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