Google crea un chip que promete mejorar el rendimiento de las computadoras cuánticas
Se llama Willow y en menos de cinco minutos podría desempeñar una tarea que a un ordenador clásico le llevaría 10 mil trillones de años.
Las computadoras cuánticas prometen revolucionar campos disímiles como ciberseguridad, medicina, economía e inteligencia artificial. Por su velocidad de rendimiento, estos ordenadores podrían realizar en muy poco tiempo un trabajo que hasta el momento puede demandar incluso años. Sin embargo, el problema al que se enfrentan los investigadores hace más de tres décadas es su cantidad de errores, lo que todavía les impide ser útiles para tareas científicas y comerciales. De manera reciente, Google presentó un chip cuántico denominado Willow que, con gran velocidad de cálculo y baja tasa de error, se presenta como una panacea. En diálogo con la Agencia de Noticias Científicas de la Universidad Nacional de Quilmes, un especialista del Conicet aporta precisiones.
El dispositivo de Google podría realizar en menos de cinco minutos una tarea que le llevaría 10 mil trillones de años a la mejor computadora que existe hasta el momento. Además, afirman sus creadores, su rendimiento se destaca porque reduce los errores cuánticos a medida que aumenta el número de qubits (sistemas que pueden estar en una superposición de estados y entrelazados entre sí).
“Lo que estarían mostrando estos nuevos desarrollos de Google es que hay motivos muy fuertes para creer que las computadoras cuánticas se van a desarrollar hasta el punto que le saquen ventaja a las computadoras clásicas en el futuro. Sin embargo, lo que resolvió la empresa ahora no tiene aplicaciones y es como un problema abstracto”, señala Federico Holik.
En esta línea, el especialista pone paños fríos ante el entusiasmo que puede despertar la noticia. “Básicamente, afirmaron que pueden aumentar el número de componentes de su computadora cuántica y, al mismo tiempo, corregir sus defectos. Usualmente, cuando uno pone más componentes, el funcionamiento empeora. Pero en este caso, lograron demostrar una mejora significativa y sostienen que pueden reducir los errores exponencialmente a medida que agregan qubits. De todas formas, hay que esperar a que la comunidad científica analice en detalle el anuncio para descartar posibles conclusiones apresuradas”.
En este aspecto, no es la primera vez que Google hace un anuncio de este tipo. En 2019 realizó uno similar con un procesador cuántico llamado Sycamore. En ese momento, afirmaron que las tareas que hacía Sycamore le llevarían alrededor de 10 mil años a una supercomputadora clásica. Sin embargo, otros equipos de investigación anunciaron que podían hacer la misma tarea con computadoras clásicas en muchísimo menos tiempo y demostraron que el anuncio de Google era demasiado optimista y apresurado.
Una promesa latente
Mientras que la computación clásica utiliza bits para representar información y realizar cálculos, la computación cuántica reúne elementos de la ciencia de la computación, la física y la matemática, y emplea sistemas denominados qubits que pueden estar en una superposición de estados y entrelazados entre sí.
Por lo tanto, los problemas que una computadora tradicional tarda cientos de años en resolver, una cuántica tardaría solo unos días en hacerlo. Esta herramienta podría tener implicaciones en varios temas y revolucionar áreas como salud, defensa, telecomunicaciones, inteligencia artificial, finanzas y hasta criptografía. Sin embargo, uno de los grandes inconvenientes que debe resolver la computación cuántica para poder materializarse es disminuir la cantidad de errores que tiene en comparación a las computadoras clásicas.
“El éxito de la computación cuántica depende críticamente de la implementación de protocolos de corrección de errores. El problema es que aún no se ha encontrado una forma efectiva de hacerlo en una computadora cuántica lo suficientemente grande y se invierten muchos recursos para lograr ese objetivo”, resalta Holik, quien realiza su trabajo en el Instituto de Física La Plata, que depende del Conicet y la UNLP, y dirige el Grupo de investigación Quantum Logic + Probability.
Y detalla: “Los componentes en los que las computadoras cuánticas almacenan la información se llaman qubits. Como son sistemas cuánticos al igual que los átomos y las partículas subatómicas, son mucho más sensibles a las influencias del entorno que los bits clásicos. Lo que ocurre es que los qubits pueden estar en estados entrelazados y de superposición, los cuales se consideran relevantes para el procesamiento de la información cuántica. Sin embargo, esas propiedades se pierden rápidamente si entran en contacto con radiación en el ambiente, defectos en los materiales del dispositivo o si se producen fluctuaciones de la temperatura”.
Aunque se tratan de apuestas y desarrollos incipientes, los principales países y empresas del rubro de la informática invierten grandes cantidades de dinero para diseñar computadoras cuánticas. De hecho, China y Estados Unidos son los dos principales competidores y, entre empresas públicas y privadas, invierten miles de millones de dólares por año y se acusan mutuamente de espionaje y robo de datos.
