Qué es la supremacía cuántica y por qué Google afirma que logró alcanzarla

Una vista de Sycamore, la computadora cuántica de Google
Una vista de Sycamore, la computadora cuántica de Google
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23 de octubre de 2019  • 09:09

El esperado estudio en el que Google anuncia haber logrado la supremacía cuántica, filtrado por error hace un mes, ha salido finalmente publicado en Nature.

El trabajo, liderado por John Martinis, responsable del equipo de hardware cuántico de la firma, señala que el nuevo chip cuántico de Google es capaz de realizar un cálculo en tres minutos y 20 segundos, algo que a la supercomputadora clásica más avanzada le llevaría unos 10.000 años.

Según el artículo, este hito supone haber logrado la supremacía cuántica, que se obtiene cuando las computadoras cuánticas realizan cálculos que antes habían sido imposibles.

A diferencia de los elementos binarios básicos de las computadoras clásicas, o bits, que representan solo ceros o unos, los quantum bits (qubits), pueden representar ambos al mismo tiempo. Enlazando qubits entre sí, el número de estados que podrían representar aumenta exponencialmente, lo que permite calcular millones de posibilidades al instante.

El presidente ejecutivo de Google explica el mayor avance en la historia de la computación cuántica - Fuente: El País

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Un procesador con 54 qubits

El equipo de Martinis en el Google Quantum A.I. Lab describe en el trabajo los avances técnicos realizados para lograr la supremacía cuántica. Los autores fabricaron un procesador compuesto de 54 qubits, que aprovechan la superposición y el entrelazamiento cuántico para explorar un espacio computacional exponencialmente mayor que el que es accesible con los bits clásicos. Un qubit no funcionó correctamente, así que el dispositivo funcionó con 53 qubits.

Los investigadores desarrollaron procesos de corrección de errores para mantener una alta fidelidad operativa (hasta un 99,99 %). Para probar el sistema, diseñaron una tarea de muestreo de números aleatorios -donde los números aleatorios son producidos por un circuito cuántico- que se vuelve cada vez más exigente para las computadoras clásicas a medida que aumenta el número de qubits en el circuito cuántico.

El procesador cuántico recolectó un millón de muestras de un circuito cuántico en aproximadamente 200 segundos, lo que habría llevado a una supercomputadora de última generación unos 10.000 años.

La semana pasada, antes de que se publicara oficialmente el estudio, Martinis comentó a Sinc que es importante que "la gente se enfoque en los resultados científicos de la investigación. Hay un total de 60 páginas de material complementario que entra muy en detalle de lo que hemos desarrollado".

Además -añadió- "creemos que nuestra computadora cuántica tendrá menos errores que los de nuestros rivales y que este menor nivel de errores será lo suficientemente significativo como para que se puedan ejecutar algoritmos más complejos".

IBM responde

Por su parte, IBM, uno de los principales rivales de la firma en este campo, pone en duda que Google haya logrado esta supuesta supremacía cuántica. En una entrada a su blog, asegura haber realizado una simulación ideal de la misma tarea -que expone Google en su estudio- con un sistema convencional en 2,5 días y con mayor fidelidad.

IBM defiende además la combinación de la potencia de ambas computaciones -la clásica y la cuántica-. "Hablar de supremacía cuántica es muy sugerente, pero es un término engañoso que conduce a interpretaciones falsas y, en cierto modo arriesgadas, del estado actual de la computación cuántica y de sus expectativas", resalta la multinacional.

Ana Hernando / Agencia SINC

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