El chip cuántico de Google que revolucionará a las próximas supercomputadoras, Willow
Por 11 Diciembre, 2024Google ha alcanzado la supremacía cuántica, fue el pasado 23 de octubre de 2019 cuando avanzo en los ordenadores cuánticos, para esto el equipo de científicos liderado por John Martinis publicó en Nature un artículo en el que explicó a detalle el procedimiento que había utilizado operar un ordenador cuántico que es capaz de resolver un problema con más rapidez que un superordenador clásico.
El logro del equipo de Martinis desencadenó una infinidad de discusiones acerca de las condiciones en las que había sido alcanzado y de su relevancia real, pero demostró con claridad que Google está dedicando muchos recursos a los ordenadores cuánticos. Y Willow, el procesador cuántico que protagoniza este artículo, lo corrobora. No se trata de un chip cuántico con más cúbits superconductores (tiene 105); según Google este procesador demuestra que la corrección exponencial de errores cuánticos es posible.
Willow abre la puerta a la llegada de los ordenadores cuánticos plenamente funcionales
El principal problema al que se enfrentan los ordenadores cuánticos en el ámbito de la corrección de errores es el ruido, entendido como las perturbaciones que pueden alterar el estado interno de los cúbits e introducir errores de cálculo. La estrategia por la que están optando muchos de los grupos de investigación que están involucrados en el desarrollo de los ordenadores cuánticos consiste en monitorizar las operaciones que llevan a cabo los cúbits para identificar errores en tiempo real y corregirlos. El problema es que desde un punto de vista práctico esta estrategia es muy desafiante.
Willow, el procesador cuántico que acaba de dar a conocer Google, reformula este planteamiento. Y es que, según sus creadores, es capaz de reducir los errores de forma exponencial a medida que se incrementa el número de cúbits. Suena muy bien, pero, en realidad, es aún más importante de lo que parece. Y es que hasta ahora a medida que se incrementaba el número de cúbits de un ordenador cuántico era mucho más difícil mantener bajo control el ruido y la interacción entre ellos con el propósito de corregir los errores.
Presumiblemente en el momento en el que estaréis leyendo este texto estará disponible en Nature un artículo científico en el que los investigadores de Google explican con mucho detalle cómo han comprobado que, efectivamente, la tecnología que han implementado en su procesador cuántico Willow alcanza una reducción exponencial de la tasa de errores. Este hito se conoce como "estar por debajo del umbral" y tiene una consecuencia muy importante: el ordenador cuántico nunca pasará a comportarse como un ordenador clásico, por lo que no perderá la ventaja que le da su naturaleza cuántica.
Además, sobre el papel cuando Google sea capaz de incrementar drásticamente el número de cúbits de sus chips cuánticos su tecnología de corrección de errores en tiempo real debería permitir a su hardware cuántico enfrentarse a un abanico de problemas muy amplio.
Este hito presumiblemente marcará la llegada de los ordenadores cuánticos plenamente funcionales. No obstante, Willow se ha apuntado otro tanto más: ha resuelto un cálculo de referencia estándar utilizado para evaluar la capacidad de los ordenadores cuánticos en menos de cinco minutos. Según Google uno de los superordenadores más potentes disponibles hoy tardaría 10 septillones de años en llevar a cabo el mismo cálculo. Esta cifra supera con creces la edad del universo.
El próximo paso que planean dar los ingenieros de Google es muy ambicioso: quieren llevar a cabo un primer cálculo útil más allá de la computación clásica. Esto significa, sencillamente, que se han propuesto utilizar su hardware cuántico para resolver un problema del mundo real que no sea posible afrontar con un superordenador clásico.
Es evidente que para alcanzar este propósito necesitan un procesador cuántico con muchos más cúbits, pero defienden que la tecnología de Willow lo hará posible en el futuro. Ojalá lo consigan. De ser así todos ganaremos debido a que estas máquinas presumiblemente podrán ser utilizadas para desarrollar nuevos medicamentos, diseñar baterías más eficientes o adelantar la llegada de la energía de fusión, entre muchas otras aplicaciones.
*ANN
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