Las razones por las que el computador cuántico de Google es tan revolucionario

Un computador cuántico de Google ha completado en 200 segundos una tarea que el ordenador convencional más rápido del mundo tardaría unos 10 000 años en realizar, según un artículo publicado este miércoles en la revista científica Nature.

"Este drástico aumento de velocidad en comparación con todos los algoritmos clásicos conocidos es una realización experimental de la supremacía cuántica para esta tarea computacional específica, anunciando un paradigma de computación muy esperado", indica el estudio.

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Sin embargo, la supremacía cuántica -cuando un procesador de este tipo realiza una tarea prácticamente imposible para un computador  clásico- que Google dice haber alcanzado, ha sido puesta en duda por la empresa IBM, su mayor competidora en este campo.

Foto: computador cuántico desarrollado por IBM.

Alcanzar esta supremacía supone un hito para la computación cuántica, un sistema informático que aspira a realizar tareas exponencialmente más rápido que los computadores clásicos convencionales y con una tasa baja de error.

A diferencia de las computadoras clásicas, los computadores cuánticos utilizan un sistema de cúbits (bits cuánticos) que almacenan información en las dos cifras del código binario, 1 y 0, mientras que las máquinas clásicas utilizan bits y deben elegir entre almacenar datos en una de las dos cifras, el 1 o el 0.

Con este protocolo nuevo, conocido como superposición, las maquinas cuánticas pueden resolver con rapidez problemas de gran complejidad y procesar inmensas cantidades de datos.

El trabajo, liderado por el responsable de computación cuántica de Google en la Universidad de California (EE.UU), John Martinis, describe los pasos técnicos realizados para poner a prueba a su procesador cuántico Sycamore.

Según el artículo, los investigadores fabricaron un procesador compuesto de 54 cúbits, que aprovecha la superposición y el entrelazamiento cuántico para explorar un espacio computacional exponencialmente mayor que el que proporcionan los bits clásicos.

Un cúbit no funcionó correctamente, así que el dispositivo funcionó con 53.

El equipo desarrolló procesos de corrección de errores para mantener una alta fidelidad operativa (hasta un 99,99%).

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Para probar el sistema, diseñaron una tarea de muestreo de números aleatorios producidos por el circuito cuántico. El procesador recogió un millón de muestras en aproximadamente 200 segundos, lo que habría llevado a un supercomputador  de última generación unos 10 000 años, señala el estudio.

"Esta demostración de supremacía cuántica sobre los principales algoritmos clásicos actuales en los principales supercomputadores del mundo es realmente un logro notable", señala William Oliver, investigador del Departamento de Ingeniería Informática y Física del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Oliver escribe en el mismo número de Nature el artículo "La computación cuántica despega" en el que también señala que hay que trabajar más antes de que estos computadores sean una ealidad práctica.

Sin embargo, la multinacional IBM, que también dispone de un procesador de 53 cúbits, ha puesto en tela de juicio la afirmación de Google de que un computador convencional tardaría 10 000 años en hacer los cálculos realizados por Sycamore en algo más de tres minutos.

La empresa asegura en su blog que "una simulación ideal de la misma tarea puede ser realizada por un sistema clásico en 2,5 días, y con mucha más fidelidad" y asegura que se trata de unan estimación conservadora, pues esperan que con unos "perfeccionamientos adicionales" pueda reducirse aún más.

Los expertos de IBM que firman el blog, destacan que la cantidad de 10 000 años se basa solo en los requisitos de memoria RAM para albergar los cálculos, pero no toma en consideración otros aspectos.

"Debido a que el significado original del término 'supremacía cuántica', tal como lo propuso John Preskill en 2012, era describir el punto en el que los computadores cuánticos pueden hacer cosas que los clásicos no pueden hacer, este umbral no se ha alcanzado", asegura la firma en el blog.