Por Dan Swinhoe, editor de DatacenterDynamics

Aún no hemos llegado a ese punto, pero podríamos estar en la cúspide de la implementación de computadoras cuánticas en centros de datos junto con el hardware real de los clientes. Pero con un cambio radical en la informática en el horizonte, los operadores de centros de datos deberían comenzar a considerar la realidad de implementar computadoras cuánticas en entornos reales.

Si bien aún son una tecnología incipiente, las computadoras cuánticas tienen el potencial de revolucionar la informática.

A través de una complicada mecánica cuántica, estos sistemas ofrecen potencialmente una ruta para el poder de supercomputación a una escala nunca antes vista en un espacio mucho más pequeño y más eficiente que los sistemas tradicionales basados ​​en silicio (conocidos como computación clásica).

Los proveedores de centros de datos mayoristas y de colocación pueden estar acostumbrados desde hace mucho tiempo a alojar supercomputadoras tradicionales. Dejando a un lado los mayores requisitos de energía y refrigeración, incluso el hardware de supercomputación más potente todavía está diseñado y construido para adaptarse a los entornos de centros de datos actuales en lo que respecta a tamaño, forma, operación y mantenimiento.

La computación cuántica, sin embargo, representa un paradigma completamente diferente y las debilidades de las tecnologías cuánticas significan que simplemente preguntar sobre los racks y la densidad no es suficiente.

Fuera de los laboratorios y hacia los centros de datos

Hoy en día, casi todas las computadoras cuánticas se encuentran dentro de laboratorios científicos dedicados.

Sin embargo, a medida que las computadoras cuánticas crecen en potencia, crece el interés en implementar estos sistemas. Las empresas están considerando utilizarlos en sus operaciones para aplicaciones del mundo real, mientras que las nuevas empresas cuánticas buscan implementar sistemas en centros de datos cerca del hardware de TI existente de los clientes potenciales. Ninguno de los dos tiene todavía experiencia de lo que eso significa en el mundo real fuera de un entorno de laboratorio controlado.

Crear los entornos necesarios para que se produzcan efectos cuánticos requiere tecnologías e infraestructura de soporte tremendamente diferentes a las de la informática clásica; sin embargo, aún deben ubicarse cerca de los sistemas clásicos para permitir el flujo de datos de uno a otro. Esto presenta desafíos para las empresas que nunca han tenido que acomodar una tecnología tan novedosa en espacios comerciales vivos, a menudo en salas ocupadas por varios clientes.

Debido a las limitaciones de la física, las potentes computadoras cuánticas que podrían superar a las supercomputadoras clásicas actuales (y ofrecer lo que se conoce como supremacía cuántica) son mucho más grandes y es muy poco probable que puedan adaptarse a los factores de forma tradicionales que los operadores de centros de datos están acostumbrados a manejar. La naturaleza sensible y precisa de la tecnología significa que las computadoras cuánticas deben estar lo suficientemente lejos y aisladas de los sistemas existentes para no sufrir interferencias del hardware de TI existente, pero aun así deben estar lo suficientemente cerca como para integrarse con estos sistemas.

Muchas computadoras cuánticas dependen del sobreenfriamiento a través de nitrógeno líquido e hidrógeno-3, dos líquidos difíciles de manejar y potencialmente peligrosos que nunca antes se habían utilizado en entornos de centros de datos. La carcasa de los sistemas sobreenfriados tampoco es lo que llamaríamos apta para los racks; El sistema Kide más grande del proveedor Blufors puede enfriar alrededor de 1.000 qubits: el sistema tiene poco menos de tres metros de altura y 2,5 metros de diámetro, y el suelo debajo debe poder soportar unos 7.000 kilogramos de peso.

Otras tecnologías cuánticas se basan en láseres de alta potencia y tecnologías ópticas sensibles. Aunque no son tan altas ni pesadas como los sistemas sobreenfriados, estas máquinas basadas en mesas ópticas ocupan mucho más espacio y necesitan estar aisladas mecánicamente.

La oportunidad cuántica para colos

El cambio está por llegar. Oxford Quantum Circuits ya ha implementado dos computadoras cuánticas en centros de datos de colocación; uno en el Reino Unido, en una instalación de Cyxtera [que ahora se llama Centersquare] en las afueras de Londres, y una instalación de Equinix en Tokio, Japón. La implementación de Cyxtera/Centersquare, ubicada en una antigua biblioteca de cintas, requirió modificaciones en el techo, medidas de seguridad y procedimientos operativos.

OQC ha dicho que está considerando más implementaciones de colo en el futuro, y ahora que el dique se ha roto, sin duda más empresas cuánticas buscarán hacer lo mismo.

Los proveedores de nube de IA con uso intensivo de GPU, como CoreWeave, han sido los principales arrendadores de capacidad de centros de datos durante los últimos 12 meses a medida que aumenta la demanda de hardware centrado en IA. Muchos operadores ahora ofrecen diseños de instalaciones combinadas de enfriamiento por líquido y aire para adaptarse a estos diseños, mientras que algunos apuestan por el enfriamiento por inmersión.

Una oportunidad de modelo similar para los proveedores de colocación/mayoristas bien podría surgir una vez que las computadoras cuánticas estén más disponibles con mayores recuentos de qubits y casos de uso listos para producción. Pero las computadoras cuánticas necesitarán sus propias instalaciones, además de los requisitos de la IA de alta densidad, a menudo en el mismo edificio.

Todos los proveedores de computación cuántica ofrecen acceso a computadoras cuánticas alojadas en sus laboratorios locales a través de la nube. Pero a medida que aumenta la demanda de acceso y estas empresas comienzan a construir más sistemas a mayor escala, es posible que necesiten más espacio dedicado.

Algunos proveedores cuánticos le dijeron a DCD que ya están en conversaciones con algunos proveedores mayoristas/de colocación y explorando cómo podría ser el espacio dedicado en una instalación de colo. Otros nos han dicho que preferirían confiar en la experiencia en tiempo de actividad de proveedores establecidos que tratar de aprender cómo construir y operar instalaciones sujetas a SLA ellos mismos, además de construir computadoras que modifican la física.

Si no quieren quedarse atrás, los operadores de centros de datos deberían comenzar a observar y comprender los requisitos únicos que estas máquinas potencialmente disruptivas tendrán en las operaciones actuales; cómo se encuentran actualmente; y las cuestiones que habrá que considerar en el futuro próximo si estas máquinas se adoptan a una escala significativa.