Intel anuncia nuevo chip para control de ordenadores cuánticos

En el evento Lab Day de Intel, que al igual que el resto de los que está celebrando todo el sector tecnológico ha tenido lugar online, en el que ha presentado diversas novedades. Entre ellas destaca un nuevo modelo de procesador destinado al control de ordenadores cuánticos. Lleva por nombre Horse Ridge 2 y no es en sí un chip cuántico, aunque está pensado para solucionar los problemas que pueden surgir en la comunicación con procesadores cuánticos futuros, que tendrán miles de qubits.
El procesador, la segunda edición de la familia Horse Ridge, que se lanzó en 2019, está diseñado para que los ordenadores cuánticos en los que se integre sean más prácticos. Por tanto, es clave para que este tipo de equipos sean capaces de abordar los problemas que los ordenadores convencionales no son capaces de solucionar, y puedan convertirse en clave en diversos sectores como la ciencia de materiales, las finanzas o la logística. No obstante, todavía falta un tiempo para que esto sea posible, ya que para ello tienen que bajar su precio hasta convertirse en asequibles, además de aumentar en número y disponibilidad general.
Horse Ridge II es compatible con capacidades mejoradas para este tipo de ordenadores, y cuenta con mayores niveles de integración, lo que facilita su control del sistema cuántico. Entre sus principales novedades están la capacidad de manipular y leer estados de los qubit y de controlar el potencial de varias puertas, necesarias para involucrar en tareas a múltiples qubits. Toma como base la capacidad de los SoCs de su primera generación de generar pulsos de radiofrecuencia para manipular el estado del qubit.
Este chip lleva además un microcontrolador programable dentro del circuito integrado, lo que le aporta mayor flexibilidad y sofisticación en los controles. Este microcontrolador emplea técnicas de proceso de señal digital para efectuar filtrado adicional en los pulsos, lo que ayuda a rebajar las comunicaciones cruzadas entre los qubits.
Jim Clarke, Director de hardware cuántico del Grupo de investigación de componentes de Intel, ha señalado que «con Horse Ridge II, Intel sigue liderando la innovacíón en el campo de los controles criogénicos cuánticos, sacando partido de nuestra gran experiencia interdisciplinaria en los equipos de Desarrollo de tecnología, Circuitos integrados y Laboratorio. Creemos que aumentando el número de qubits sin abordar las complejidades de cableado resultantes es parecido a contar con un coche de carreras que sufre atascos de tráfico. Horse Ridge II suaviza más los controles de circuitos cuánticos, y esperamos que este progreso proporcione más fidelidad y reduzca la potencia de salida, llevándonos un paso más cerca del desarrollo de un circuito cuántico integrado libre de tráfico«.
Intel ha presentado también los resultados de nuevos benchmarks de rendimiento para el procesador de computación neuromórfica Loihi, que apuntan a una mejora en consumo de energía y eficiencia por parte del procesador. Además, la compañía ha desvelado diversas mejoras en el chip Loihi, que le han permitido avanzar en reconocimiento de órdenes por voz y de gestos en aplicaciones de Inteligencia Artificial, captación de imágenes, funciones de búsqueda y robótica.
Estos avances se han logrado gracias a las labores conjuntas de Intel con el resto de miembros de la Comunidad de Investigación Neuromórfica de Intel (INRC), puesta en marcha por la compañía en 2018 para avanzar en este campo. Desde su nacimiento en 2018 este grupo ha crecido con rapidez y ya cuenta con más de 100 miembros. Los más recientes, que acaban de entrar al grupo, son Lenovo, Logitech, Mercedes-Benz y Prophesee.
Mike Davies, Director del Laboratorio de computación neuromórfica de Intel, ha destacado que «en unos escasos dos años hemos formado una comunidad vibrante compuesta por cientos de investigadores de todo el mundo inspirados por la promesa de que la computación neuromórfica ofrecerá un gran avance en eficiencia, velocidad y funcionalidad inteligente en computaicón. Por primera vez estamos viendo una imagen cuantitativa emergente que valida esta promesa. Junto con nuestros partners del INRC planeamos basarnos en esta información para llegar a aplicaciones comerciales disruptivas de amplio rango para esta tecnología incipiente«.
Otra de las novedades anunciadas por Intel en su Lab Day es ControlFlag, un sistema de programación de máquina que puede detectar errores en el código de manera automática. El sistema todavía está dando sus primeros pasos, pero aún así ya puede utilizarse como herramienta de productividad para ayudar a los desarrolladores en tareas de depuración de código. En sus primeras pruebas, ControlFlag ha sido entrenado para aprender defectos con más de 1.000 millones de líneas de código «de calidad como para enviar a producción» sin etiquetar.
Intel apunta que las capacidades de detección de fallos de la herramienta son posibles gracias a lo que denomina programación de máquina, que es una fusión entre machine learning, métodos formales, lenguajes de programación y compiladores. Aprende de ejemplos a detectar patrones de código normal y a identificar anormalidades en el código que pueden llevar a un fallo. El sistema es capaz de detectar estar anomalías independientemente del lenguaje del código, y usa un enfoque no supervisado para adaptarse al estilo de cualquier desarrollador. Además puede identificar variaciones estilísticas en lenguajes de programación, del mismo modo que los lectores reconocen las diferencias entre palabras completas y sus contracciones inglesas.
ControlFlag aprende a identificar y etiquetar elecciones estilísticas, y puede personalizar la identificación de errores y las recomendaciones de soluciones con base en sus datos. Esto reduce la posibilidad de que el sistema no identifique por error una desviación estilística entre dos equipos de desarrollo como un fallo. Hasta ahora se ha utilizado para identificar fallos en bases de código ampliamente utilizadas y revisadas antes por desarrolladores de software, en las que ha detectado errores que habían pasado desapercibidos hasta ahora.