El salto cuántico de Google

• Willow puede resolver problemas en minutos que llevarían a las supercomputadoras clásicas 10 septillones de años, lo que demuestra el potencial de la computación cuántica para superar a los sistemas clásicos.

• Willow logra la corrección de errores "por debajo del umbral", revirtiendo la tendencia de aumentar los errores con más qubits y allanando el camino para sistemas cuánticos escalables.

• Al mejorar los métodos de calibración, aprendizaje automático y fabricación, Willow aumentó el tiempo de coherencia de los cúbits y redujo las tasas de error en un factor de dos.

• Willow superó a las computadoras clásicas en el punto de referencia de muestreo de circuitos aleatorios, como se detalla en una publicación de Nature del equipo de IA cuántica de Google.

• Si bien Willow representa un progreso significativo, las computadoras cuánticas a gran escala completamente funcionales aún están a años de distancia, y se necesitan más reducciones de la tasa de error para la viabilidad comercial.

En un desarrollo innovador que podría redefinir el futuro de la computación, Google ha presentado su último chip de computación cuántica, denominado "Willow". Este procesador de última generación representa un salto monumental hacia adelante en el campo de la computación cuántica, logrando hazañas que antes se pensaba que estaban a décadas de distancia.

Willow, un procesador cuántico de 105 qubits, ha demostrado la capacidad de resolver un problema en solo cinco minutos que llevaría a las supercomputadoras más rápidas del mundo la asombrosa cantidad de 10 septillones de años. Este rendimiento alucinante subraya el inmenso potencial de la computación cuántica, que aprovecha los principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos mucho más allá de las capacidades de las computadoras clásicas. (Relacionado: China podría estar ganando la carrera de la computación cuántica con un procesador que bate récords)

Uno de los logros más significativos de Willow es su capacidad para reducir los errores exponencialmente a medida que aumenta el número de qubits. Este avance, conocido como "por debajo del umbral", fue propuesto por primera vez por el científico informático Peter Shor en 1995 y ha sido un obstáculo importante en el desarrollo de computadoras cuánticas prácticas. Al lograr este hito, Google ha revertido efectivamente la tendencia de aumentar los errores con más qubits, allanando el camino para sistemas cuánticos escalables y confiables.

La tecnología detrás de Willow se basa en qubits lógicos, que se codifican utilizando un entramado de qubits físicos. Este enfoque garantiza que, incluso si fallan los cúbits individuales, el sistema puede seguir funcionando porque los datos se distribuyen a través del cúbit lógico. Los investigadores de Google lograron esto mejorando los protocolos de calibración, mejorando las técnicas de aprendizaje automático para detectar errores y refinando los métodos de fabricación. Estos avances no solo han aumentado el tiempo de coherencia de los qubits, crucial para el procesamiento paralelo, sino que también han reducido las tasas de error en un factor de dos.

Las implicaciones de las capacidades de corrección de errores de Willow son profundas. Las computadoras cuánticas han luchado con altas tasas de error, con uno de cada 1.000 qubits fallando sin la corrección adecuada. Por el contrario, las computadoras clásicas cuentan con una tasa de error de solo uno en mil millones de bits. La capacidad de Willow para reducir los errores exponencialmente a medida que se amplía es un punto de inflexión, ya que aborda una de las barreras más importantes para la construcción de ordenadores cuánticos a gran escala.

"Lo que hemos podido hacer en la corrección de errores cuánticos es un hito realmente importante, para la comunidad científica y para el futuro de la computación cuántica, que es demostrar que podemos hacer un sistema que funcione por debajo del umbral de corrección de errores cuánticos", dijo Julian Kelly, director de hardware cuántico de Google Quantum AI, en una entrevista con Live Science.

El logro de Google es un hito científico

El logro de Google no es solo un triunfo técnico, sino un hito científico. El equipo de IA cuántica de la compañía, dirigido por Hartmut Neven, publicó sus hallazgos en la revista Nature, detallando cómo Willow superó a las computadoras clásicas en el punto de referencia de muestreo de circuitos aleatorios (RCS). Esta prueba, ampliamente utilizada para evaluar procesadores cuánticos, confirma que Willow es capaz de realizar tareas que los sistemas clásicos no pueden.

Si bien el rendimiento de Willow en los puntos de referencia es impresionante, el objetivo final es desarrollar computadoras cuánticas que puedan resolver problemas del mundo real. Google prevé aplicaciones que van desde el descubrimiento de fármacos y el diseño de baterías hasta la fusión nuclear y la optimización de la logística. Estas tareas, actualmente fuera del alcance de los ordenadores clásicos, podrían ser revolucionadas por procesadores cuánticos capaces de manejar simulaciones y cálculos complejos.

Sin embargo, el camino hacia la computación cuántica práctica está lejos de terminar. Willow sigue siendo un dispositivo experimental, y los expertos advierten que es probable que falten años para un ordenador cuántico a gran escala totalmente funcional. La tasa de error, aunque se ha reducido significativamente, aún debe disminuir aún más para que las computadoras cuánticas sean comercialmente viables.

Los avances de Google llegan en un momento en que la computación cuántica se está convirtiendo en una prioridad global. Países como el Reino Unido han puesto en marcha centros nacionales de computación cuántica, mientras que empresas e instituciones de investigación de todo el mundo están invirtiendo miles de millones en este campo. Los enfoques que compiten entre sí, como los qubits de iones atrapados desarrollados por investigadores de universidades británicas y japonesas, también están avanzando, lo que pone de manifiesto la diversidad de estrategias en la carrera por desbloquear el potencial cuántico.

Por ahora, Willow representa un hito significativo en lugar de un gran avance, según algunos expertos. Pero sus logros son innegables, y los avances logrados en la corrección de errores y el rendimiento establecen un nuevo estándar para la computación cuántica. El próximo desafío de Google es demostrar cálculos prácticos y comercialmente relevantes en sus chips cuánticos, yendo más allá de los puntos de referencia a las aplicaciones del mundo real.

Fuente: Natural news