IBM presenta Nighthawk r3: 520 cúbits y 10.000 operaciones cuánticas

IBM ha anunciado Quantum Nighthawk r3, su próxima generación de procesadores cuánticos, diseñada para ejecutar hasta 10.000 operaciones cuánticas con 520 cúbits programables. La compañía estadounidense pretende multiplicar la capacidad de sus sistemas actuales y abordar cálculos científicos de una complejidad difícil de alcanzar con los equipos disponibles.

El anuncio, realizado el 11 de noviembre de 2026, también establece un objetivo para el próximo año: conectar dos procesadores Nighthawk r3 y construir un ordenador cuántico con 1.040 cúbits programables. Se trata de uno de los pasos más ambiciosos de IBM para ampliar esta tecnología sin depender exclusivamente de la fabricación de chips cada vez mayores.

Conviene precisar un detalle importante: Nighthawk r3 todavía es un desarrollo anunciado, no un procesador comercial cuyo rendimiento se haya demostrado. Las cifras corresponden a las especificaciones previstas por IBM. Los resultados experimentales que respaldan su estrategia proceden, por el momento, de generaciones anteriores.

La diferencia no es menor. La computación cuántica lleva años acumulando anuncios prometedores, pero convertir esas capacidades en herramientas científicas fiables continúa siendo un desafío. IBM quiere avanzar precisamente en esa dirección: aumentar el número de operaciones disponibles sin que los errores inutilicen los resultados.

Nighthawk r3 tendrá 520 cúbits programables y 2.034 físicos

La principal novedad de IBM Quantum Nighthawk r3 es el salto en su arquitectura. El futuro procesador contará con 520 cúbits programables, frente a los 120 de Nighthawk r2, presentado en septiembre de 2026. Esto supone multiplicar por más de cuatro el número de unidades cuánticas que podrán utilizar directamente los algoritmos.

El diseño contempla 2.034 elementos cuánticos físicos en total, una cifra que puede generar confusión. No todos estarán destinados a ejecutar operaciones programadas por el usuario: parte de los elementos desempeñan funciones auxiliares, necesarias para controlar el procesador y facilitar su funcionamiento.

Los cúbits constituyen la unidad básica de información de un ordenador cuántico. A diferencia de los bits convencionales, que representan un cero o un uno, pueden aprovechar propiedades como la superposición y el entrelazamiento para realizar determinados cálculos de manera diferente a un ordenador clásico.

Eso no significa que un equipo con 520 cúbits sea automáticamente cuatro veces más potente que otro con 120. La calidad de las operaciones, la conectividad y los errores tienen tanta importancia como el número de cúbits disponibles.

IBM mantendrá una estructura de conexiones en forma de cuadrícula, utilizada por la familia Nighthawk, con el propósito de facilitar operaciones entre cúbits y ejecutar circuitos cuánticos más exigentes.

La importancia de alcanzar las 10.000 operaciones cuánticas

El otro gran objetivo de Nighthawk r3 es ejecutar 10.000 operaciones cuánticas con suficiente precisión. Estas operaciones son las instrucciones que modifican los estados de los cúbits durante un cálculo.

Un circuito cuántico puede requerir miles de operaciones sucesivas. El problema aparece cuando pequeñas imperfecciones se acumulan y alteran el resultado. Cuanto más largo es el circuito, mayor puede ser la dificultad para obtener información aprovechable.

IBM busca ampliar esa capacidad mediante mejoras en el diseño del procesador, las conexiones internas y los mecanismos de control. No se trata únicamente de disponer de más cúbits, sino de conseguir que trabajen conjuntamente durante cálculos suficientemente largos.

La compañía considera que esta combinación de escala y precisión permitirá investigar problemas más complejos, especialmente en simulación de materiales, física y química computacional.

Nighthawk r2 demuestra hasta dónde ha llegado IBM

El anuncio de Nighthawk r3 se apoya en los resultados de su predecesor, Quantum Nighthawk r2, que ya funciona con 120 cúbits programables.

Según los datos comunicados por IBM, este procesador puede ejecutar circuitos de más de 7.500 operaciones cuánticas y alcanzar hasta 100.000 muestras por segundo. La velocidad resulta especialmente relevante porque los algoritmos cuánticos suelen necesitar numerosas ejecuciones para obtener resultados estadísticamente fiables.

Una de las mejoras técnicas consiste en reiniciar rápidamente los cúbits entre ejecuciones. Al reducir los tiempos de espera, los investigadores pueden repetir más veces los experimentos sin incrementar proporcionalmente su duración.

IBM asegura que sus clientes y colaboradores, entre ellos E.ON, Algorithmiq y Q-CTRL, han ejecutado más de 34.000 millones de circuitos con Nighthawk r2 y obtenido aceleraciones de hasta 19 veces respecto a procesadores anteriores de la propia compañía.

Los resultados incluyen experimentos concretos. E.ON comunicó una mejora de velocidad de 15 veces en trabajos de aprendizaje automático cuántico relacionados con la optimización de redes eléctricas, mientras que IBM logró acelerar 12 veces una simulación de materiales magnéticos desarrollada anteriormente con el Laboratorio Nacional de Oak Ridge.

Estas comparaciones se refieren a tareas determinadas y a generaciones previas de hardware de IBM. No significan que Nighthawk sea 19 veces más rápido que cualquier superordenador convencional. Son avances medidos en condiciones y aplicaciones específicas, una distinción fundamental para interpretar su importancia.

IBM quiere conectar dos procesadores y alcanzar 1.040 cúbits en 2027

El siguiente desafío será superar las limitaciones de un único procesador mediante conexiones entre chips cuánticos.

IBM pretende unir dos Nighthawk r3 durante 2027 para construir un sistema con 1.040 cúbits programables. Esta estrategia modular permitiría aumentar el tamaño de los ordenadores cuánticos sin concentrar todos sus componentes en una sola pieza de silicio.

Para conseguirlo, la compañía incorporará diez conexiones especiales entre procesadores, denominadas l-couplers. Su función es transmitir información cuántica entre chips manteniendo las propiedades necesarias para ejecutar operaciones conjuntas.

IBM ya ha realizado experimentos con esta tecnología. Durante 2026 consiguió conectar procesadores Nighthawk r1 mediante cuatro de estos acopladores, alcanzando una fidelidad de transferencia del 99,3 %, frente al objetivo del 99,9 % que persigue la empresa.

Aunque la diferencia porcentual parece pequeña, resulta importante cuando un algoritmo necesita numerosas transferencias. Cada operación introduce la posibilidad de errores y estos pueden acumularse durante el cálculo.

La refrigeración de los procesadores representa otro problema técnico. Los sistemas cuánticos superconductores necesitan temperaturas extraordinariamente bajas para funcionar correctamente.

IBM también ha demostrado la conexión de dos módulos criogénicos dentro de un mismo sistema, capaces de alcanzar temperaturas inferiores a 15 milikelvin, equivalentes aproximadamente a 0,015 grados por encima del cero absoluto, en menos de cinco días.

Estas pruebas no garantizan que el futuro sistema de 1.040 cúbits alcance automáticamente sus objetivos, pero permiten comprobar tecnologías que serán necesarias para construirlo.

Qué aplicaciones podría tener el nuevo procesador cuántico

La computación cuántica no pretende sustituir a los ordenadores tradicionales en todas sus funciones. Su principal interés reside en problemas específicos donde determinados algoritmos pueden aprovechar las propiedades de los sistemas cuánticos.

Uno de los campos más prometedores es la simulación de moléculas y materiales. Comprender cómo interactúan sus componentes a escala cuántica exige recursos computacionales considerables, especialmente cuando aumenta la complejidad del sistema.

Procesadores más capaces podrían contribuir al estudio de nuevos materiales, reacciones químicas o procesos relacionados con el desarrollo farmacéutico. Son aplicaciones potenciales, no resultados comerciales demostrados por Nighthawk r3.

También existe interés en problemas de optimización, como la gestión de redes energéticas y determinadas tareas industriales. Sin embargo, todavía es necesario establecer en qué casos los métodos cuánticos ofrecen ventajas prácticas frente a los mejores algoritmos clásicos.

IBM está reforzando precisamente la integración de ambos modelos. Su plataforma cuántica permite combinar procesadores especializados con sistemas convencionales de alto rendimiento.

En colaboración con el instituto japonés RIKEN, la empresa ha comunicado mejoras en flujos de trabajo híbridos que reparten tareas entre recursos cuánticos y clásicos. El objetivo es acelerar la ejecución, el procesamiento de muestras y los procedimientos necesarios para controlar errores.

La perspectiva más realista no es un ordenador cuántico que sustituya al portátil o al servidor tradicional, sino una infraestructura en la que diferentes tecnologías resuelvan las partes del problema para las que están mejor preparadas.

El gran reto sigue siendo controlar los errores cuánticos

IBM mantiene otro proyecto paralelo, Quantum Starling, con el que pretende desarrollar un ordenador cuántico tolerante a fallos en 2029.

La diferencia respecto a Nighthawk resulta esencial. Mientras esta última familia busca aumentar la capacidad de ejecutar circuitos cuánticos complejos, Starling está orientado hacia sistemas capaces de detectar y corregir errores de manera sistemática.

En los ordenadores cuánticos actuales, la información es extremadamente sensible a las perturbaciones. Las interferencias externas, las imperfecciones del hardware y las propias operaciones pueden modificar los estados de los cúbits.

Para reducir este problema se investigan técnicas que combinan varios cúbits físicos para proteger información cuántica y construir los denominados cúbits lógicos.

Pero disponer de cientos o miles de cúbits físicos no equivale a contar con el mismo número de cúbits lógicos protegidos. La corrección de errores exige recursos adicionales y una arquitectura específicamente preparada.

Por eso, el rendimiento final de Nighthawk r3 dependerá de aspectos que todavía deben demostrarse experimentalmente: la fidelidad de sus operaciones, la estabilidad del hardware y la capacidad para ejecutar circuitos complejos con resultados reproducibles.

La próxima generación cuántica se decidirá en los resultados

La presentación de Nighthawk r3 marca una ampliación importante de los objetivos de IBM. Pasar de 120 a 520 cúbits programables por procesador, aspirar a 10.000 operaciones y preparar un sistema modular de 1.040 cúbits son avances relevantes en su hoja de ruta tecnológica.

El calendario sitúa 2027 como el año decisivo para comprobar si esas especificaciones se materializan en un sistema operativo y qué rendimiento ofrece frente a las generaciones anteriores.

Todavía quedará pendiente una cuestión más difícil: transformar el crecimiento del hardware en ventajas científicas e industriales verificables, con costes y tiempos de ejecución competitivos.

La computación cuántica está avanzando, pero su utilidad no se mide únicamente contando cúbits. La precisión, la velocidad y la capacidad de resolver problemas reales determinarán hasta dónde llega el nuevo procesador de IBM.