Una supercomputadora en Alemania ha hecho algo que ninguna máquina había logrado antes: simuló por completo un ordenador cuántico de 50 qubits. La hazaña, realizada en la primera supercomputadora exaescala de Europa llamada JUPITER, rompe el récord mundial anterior de 48 qubits establecido por el mismo equipo de investigación en 2019 usando un sistema japonés.
Por qué es importante simular un ordenador cuántico
Investigadores del Jülich Supercomputing Centre, trabajando con NVIDIA, ejecutaron la simulación para probar algoritmos y explorar cómo se comportarán los futuros sistemas cuánticos. El hardware cuántico real aún no es lo suficientemente potente para manejar muchas de estas tareas. Las simulaciones permiten a los científicos validar resultados experimentales y desarrollar nuevos algoritmos antes de que existan las máquinas para ejecutarlos. Dos algoritmos de particular interés son el Variational Quantum Eigensolver, usado para estudiar moléculas y materiales, y el Quantum Approximate Optimisation Algorithm, que aborda problemas de optimización en logística, finanzas e inteligencia artificial.
La asombrosa dificultad del cálculo
Simular un ordenador cuántico en una máquina clásica es brutalmente difícil porque cada qubit adicional duplica la memoria y la potencia de cálculo necesarias. Una laptop estándar puede manejar aproximadamente 30 qubits. Para 50 qubits, la simulación necesitó unos 2 petabytes de memoria, o aproximadamente dos millones de gigabytes. Solo las supercomputadoras más grandes del mundo pueden proporcionar esa cantidad. Cada operación, como aplicar una puerta cuántica, afecta a más de 2 mil billones de valores numéricos, un 2 seguido de 15 ceros. Esos valores deben mantenerse sincronizados entre miles de nodos de computación para imitar con precisión un procesador cuántico real.
JUPITER, la primera supercomputadora exaescala de Europa, se lanzó oficialmente en Forschungszentrum Jülich en septiembre de 2025. El sistema se basa en NVIDIA GH200 Superchips, que conectan estrechamente las unidades centrales de procesamiento y las unidades de procesamiento gráfico. Este diseño permite que los datos que exceden la memoria de la GPU se almacenen temporalmente en la memoria de la CPU sin perder rendimiento.
Lo que esto significa para la investigación cuántica
La profesora Kristel Michielsen, directora del Jülich Supercomputing Centre, señaló que este caso de uso muestra lo estrechamente entrelazados que están hoy el progreso en computación de alto rendimiento y la investigación cuántica. El avance no reemplaza la necesidad de hardware cuántico real, pero brinda a los científicos una herramienta poderosa para desarrollar y probar algoritmos cuánticos ahora. También demuestra que las supercomputadoras clásicas, cuando se llevan al límite, aún pueden extender la frontera de la investigación cuántica.
