Google ha afirmado haber logrado un gran avance en la computación cuántica después de desarrollar un algoritmo que realizó una tarea más allá de las capacidades de las computadoras convencionales.
El algoritmo, un conjunto de instrucciones que guían el funcionamiento de una computadora cuántica, pudo calcular la estructura de una molécula, lo que allana el camino para importantes descubrimientos en áreas como la medicina y la ciencia de materiales.
Google reconoció, sin embargo, que faltaban años para el uso real de las computadoras cuánticas.
“Esta es la primera vez en la historia que una computadora cuántica ha ejecutado con éxito un algoritmo verificable que supera la capacidad de las supercomputadoras”, dijo Google en una publicación de blog. “Este cálculo repetible y más allá de lo clásico es la base para una verificación escalable, que acerca a las computadoras cuánticas a convertirse en herramientas para aplicaciones prácticas”.
Michel Devoret, científico jefe de la unidad de IA cuántica de Google, que ganó el premio nobel de física este mes, dijo que el anuncio era otro hito en su campo. “Esto marca un nuevo paso hacia la computación cuántica a gran escala”, afirmó.
El avance del algoritmo, que permite que una computadora cuántica funcione 13.000 veces más rápido que una computadora clásica, se detalló en un artículo revisado por pares publicado en Nature el miércoles.
Un experto advirtió que el logro de Google, aunque impresionante, se centró en un problema científico limitado sin un impacto significativo en el mundo real. Los resultados de dos moléculas se cotejaron con resonancia magnética nuclear (RMN), la misma tecnología detrás de las exploraciones por resonancia magnética, y revelaron información que normalmente no revela la RMN.
Winfried Hensinger, profesor de tecnologías cuánticas en la Universidad de Sussex, dijo que Google había demostrado una “ventaja cuántica”, es decir, que sus investigadores habían realizado una tarea utilizando una computadora cuántica que no se puede lograr usando una computadora clásica.
Pero las computadoras cuánticas totalmente tolerantes a fallas, capaces de realizar algunas de las tareas que más entusiasman a la comunidad científica, aún están lejos, ya que requerirían máquinas capaces de albergar cientos de miles de bits cuánticos (el término para una unidad de información en una computadora cuántica).
“Es importante comprender que la tarea que ha logrado Google no es tan revolucionaria como algunas de las aplicaciones que cambiarán el mundo y que se anticipan para las computadoras cuánticas”, dijo Hensinger. “Sin embargo, es otra prueba convincente de que los ordenadores cuánticos se están volviendo cada vez más potentes”.
Las computadoras cuánticas verdaderamente poderosas que pueden enfrentar una variedad de desafíos requieren millones de qubits, algo que el hardware cuántico actual no puede manejar porque los qubits son muy volátiles.
“Algunas de las computadoras cuánticas más interesantes que se están discutiendo requerirán millones o incluso miles de millones de qubits”, dijo Hensinger. “Esto es más difícil de lograr con el tipo de hardware utilizado por los autores del artículo de Google, ya que su hardware requiere refrigeración a temperaturas extremadamente bajas”.
Hartmut Neven, vicepresidente de ingeniería de Google, dijo que el uso de las computadoras cuánticas en el mundo real podría tardar cinco años a pesar del avance del algoritmo, que la compañía tecnológica estadounidense ha llamado ecos cuánticos.
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“Con los ecos cuánticos seguimos siendo optimistas y creemos que dentro de cinco años veremos aplicaciones en el mundo real que sólo son posibles en computadoras cuánticas”, afirmó.
Google, un actor líder en inteligencia artificial, también sostiene que las computadoras cuánticas podrán crear datos únicos que pueden introducirse en modelos de inteligencia artificial y, como consecuencia, hacerlos más poderosos.
Las computadoras clásicas codifican su información en bits –representados como 0 o 1– que se transmiten como un pulso eléctrico. Un mensaje de texto, un correo electrónico o incluso una película de Netflix transmitida en un teléfono inteligente son una serie de estos bits.
En cambio, en los ordenadores cuánticos la información está contenida en qubits. Estos qubits, encerrados en un chip de tamaño modesto, son partículas como electrones o fotones que pueden estar en varios estados al mismo tiempo, una propiedad de la física cuántica conocida como superposición.
Esto significa que los qubits pueden codificar varias combinaciones de unos y ceros al mismo tiempo, y calcular su camino a través de una gran cantidad de resultados diferentes, lo que no es posible con las computadoras clásicas. Sin embargo, deben mantenerse en un entorno altamente controlado, como uno libre de interferencias electromagnéticas, o de lo contrario pueden alterarse fácilmente.
Los avances realizados por empresas como Google han dado lugar a advertencias de expertos en ciberseguridad de que tiene la capacidad de descifrar cifrado de alto nivel, lo que ha provocado llamados a gobiernos y empresas para que adopten criptografía a prueba de cuánticos.
