IBM presentó el 11 de noviembre, en su conferencia anual para desarrolladores (Quantum Developer Conference), el diseño de su siguiente procesador cuántico: el Nighthawk r3, con 520 qubits programables y la meta de ejecutar con precisión circuitos de 10,000 operaciones. Ojo: todavía no se puede usar. IBM dice que el chip «se construirá» así y que en 2027 planea unir dos en un solo sistema de 1,040 qubits. El que sí está disponible hoy es su antecesor, el Nighthawk r2.
Nighthawk es la familia de procesadores con la que IBM busca la ventaja cuántica, el punto en que una computadora cuántica resuelve un problema mejor que cualquier método clásico. La primera versión se presentó en noviembre de 2025 con 120 qubits conectados en una cuadrícula cuadrada, cada uno con sus cuatro vecinos, y capacidad para circuitos de hasta 5,000 operaciones. La segunda, el r2, llegó a la nube de IBM Quantum entre agosto y septiembre de 2026: mantiene los 120 qubits, supera las 7,500 operaciones y reinicia cada qubit en unos 25 nanosegundos en lugar de los cerca de 200 microsegundos de antes, lo que le permite correr hasta 100,000 circuitos por segundo, 25 veces más que la generación anterior, Heron. Según IBM, clientes como E.ON, Algorithmiq y Q-CTRL ya ejecutaron 34 mil millones de circuitos en el r2.
Para entender las cifras del r3 hay que distinguir tres tipos de qubit. Un qubit programable es el que el usuario controla en sus programas: ahí escribe y lee la información. Un qubit físico es cualquier pieza cuántica real del chip, y no todas guardan datos: en el Nighthawk, cada qubit programable necesita couplers que lo enlazan con sus vecinos y un elemento de reset que lo devuelve a cero. IBM los cuenta como físicos porque, en ingeniería, son casi iguales a un qubit. Así, el r2 tiene 120 programables y 458 físicos, y el r3, 520 programables y 2,034 físicos. Un qubit lógico, en cambio, es otra cosa: un grupo de muchos qubits físicos que guardan un solo dato y se vigilan entre sí para corregir sus errores. Esos son los que tendrá Starling, la computadora tolerante a fallos que IBM promete para 2029.
Claves del Nighthawk r3
- Más de cuatro veces los qubits. Pasa de 120 a 520 qubits programables y de 458 a 2,034 físicos. IBM no publicó el desglose, pero si se aplica la regla del r2, un elemento de reset por qubit y un coupler por cada par de vecinos, las cuentas cuadran exacto con una cuadrícula de 20 por 26 qubits.
- 10,000 operaciones con resultados precisos. Son las compuertas de dos qubits que caben en un circuito antes de que el ruido arruine el resultado; IBM las usa como medida de su hoja de ruta. El r1 llegaba a 5,000 y el r2, a más de 7,500.
- La misma arquitectura del r2. Conserva la cuadrícula cuadrada y la velocidad de su antecesor, incluido el reset rápido que permite tomar millones de muestras en poco tiempo.
- Diez l-couplers. Es la novedad del chip: diez conexiones de largo alcance entre chips, pensadas para unir varios procesadores en uno más grande.
- Dos r3 en 2027. IBM planea unirlos en un sistema de 1,040 qubits. En su hoja de ruta de 2025, el salto a más de 1,000 qubits conectados estaba previsto para 2028.
- Lo que ya probó. Este año unió dos Nighthawk de primera generación con cuatro l-couplers y logró pasar estados cuánticos de un chip a otro con 99.3 % de fidelidad; su meta es 99.9 %. También conectó por primera vez dos módulos criogénicos en un solo sistema, que llegó a menos de 15 milikelvin en menos de cinco días.
- Todavía no está disponible. IBM lo describe como un procesador que «se construirá» y no dio fecha de lanzamiento. Lo que sí se puede usar desde hoy es el r2.
- Flujos híbridos administrados. La IBM Quantum Platform ahora reúne cómputo clásico de alto rendimiento y cuántico en un mismo entorno. Su nueva función managed workflows, dentro de IBM Quantum Functions (antes Qiskit Functions), ofrece GPU, mucha memoria, almacenamiento persistente y tareas en paralelo con cobro por uso. Con ella, IBM y el instituto japonés RIKEN repitieron un cálculo de química unas cinco veces más rápido, y Cleveland Clinic y RIKEN procesaron 608 millones de muestras 33 veces más rápido que sin automatizar.
Por qué IBM cuenta operaciones y no solo qubits
Un programa cuántico es un circuito: una secuencia de operaciones sobre los qubits, y las más importantes son las compuertas de dos qubits, que los entrelazan. Cada una tiene una pequeña probabilidad de fallar, y los errores se acumulan. Si una compuerta fallara una vez de cada mil, por ejemplo, un circuito de 10,000 tendría en promedio unos diez errores. Por eso tener muchos qubits sirve de poco si el circuito se arruina antes de terminar: lo que define qué problemas se pueden atacar es cuántas operaciones aguanta el chip con resultados confiables. Simular una molécula o un material con más detalle exige circuitos más largos, y la ventaja cuántica depende justo de esos circuitos que a una supercomputadora ya le cuesta imitar. Para el r2, IBM reporta un experimento con Algorithmiq que corrió ocho veces más rápido que en Heron, con circuitos que, para la misma precisión, exigirían a los mejores métodos clásicos unas 240 veces más memoria que los del experimento original.
La velocidad es la otra mitad. Una computadora cuántica entrega su respuesta en muestras: cada ejecución de un circuito da un resultado y hay que repetirlo miles o millones de veces. IBM dice que las aplicaciones útiles necesitan miles de operaciones sobre unos 100 qubits o más y entre millones y miles de millones de muestras, así que un chip lento no termina en un tiempo ni con un costo razonables. «La computación cuántica útil depende de que los resultados lleguen con precisión y con velocidad; ambas son fundamentales», dijo Jay Gambetta, director de IBM Research. Nighthawk consigue resultados precisos con técnicas de mitigación, que compensan el efecto del ruido sin eliminarlo; corregir los errores de verdad, como intenta Google con sus estados mágicos en el chip Willow, es el terreno de Starling, que según IBM ejecutará 100 millones de operaciones sobre 200 qubits lógicos. Mientras tanto, también cuenta escribir circuitos con menos compuertas, como los que diseñó Claude con Harvard y QuEra.
El Nighthawk r3 dice más de la estrategia de IBM que de su próximo chip: además de hacer chips más grandes, apuesta por unir varios con l-couplers, y adelantó un año el primer sistema de más de 1,000 qubits conectados. Falta que el r3 salga de la fábrica, que los enlaces entre chips se acerquen al 99.9 % de fidelidad y que el sistema de 1,040 qubits llegue en 2027 como promete. Hasta entonces, el r2 sigue siendo el procesador más rápido que se puede usar en la nube de IBM.
Fuente: comunicado de IBM; blog de IBM Quantum sobre la QDC 2026; blog técnico del Nighthawk r2; Quantum Computing Report; SiliconANGLE.