HyperQ lleva la computación cuántica a un entorno multiusuario

Investigadores de la Universidad de Columbia han presentado HyperQ, una tecnología innovadora que permite a varios usuarios ejecutar programas en un ordenador cuántico al mismo tiempo. Funciona como una máquina virtual para sistemas cuánticos, dividiendo el hardware físico en varios entornos virtuales aislados. Un planificador inteligente distribuye las cargas de trabajo, garantizando un funcionamiento estable y eficiente sin largas colas.

En los ordenadores cuánticos tradicionales, las fuertes interconexiones entre cúbits hacen que el uso multiusuario sea casi imposible. HyperQ resuelve este problema creando un “búfer” de cúbits inactivos alrededor de cada máquina virtual. Este búfer evita que el ruido y las interferencias se propaguen por todo el sistema.

De días a horas

La mayoría de los ordenadores cuánticos actuales solo admiten un usuario a la vez. Además, son extremadamente costosos: el desarrollo puede costar entre 10 y 15 millones de dólares y el mantenimiento anual supera el millón. A pesar de ello, su capacidad suele estar infrautilizada debido a la limitación de un único usuario.

HyperQ cambia este panorama. Funciona de forma dinámica con las herramientas de programación cuántica existentes, sin necesidad de compiladores especializados ni de planificar las tareas con antelación. El planificador optimiza el tiempo y los recursos, determinando qué cúbits utilizará cada tarea y durante cuánto tiempo estarán activos.

Probado con éxito

El equipo probó HyperQ en el ordenador cuántico IBM Brisbane, basado en el chip Eagle de 127 cúbits. Los resultados fueron impresionantes: el tiempo medio de espera se redujo 40 veces. Proyectos que antes llevaban días ahora pueden completarse en pocas horas. Además, el sistema multiplicó por diez el número de programas que pueden ejecutarse simultáneamente.

Con HyperQ, la computación cuántica se acerca a la flexibilidad de plataformas en la nube como AWS y Azure, pero para la era cuántica.