Google afirmaba haber construido la primera computadora cuántica


Hace un mes se filtró un documento donde Google afirmaba haber construido la primera computadora cuántica capaz de realizar cálculos que exceden ampliamente la capacidad de las computadoras más potentes de la actualidad. Una demostración de la denominada “supremacía cuántica”.

Ese borrador de la investigación fue un anticipo que permitió conocer uno de los proyectos más ambiciosos en los que la compañía estuvo trabajando los últimos años. La confirmación oficial recién llegó ahora, por medio de una publicación que hicieron, en la revista Nature, Frank Arute, de Google AI Quantium en Mountain View y un equipo dirigido por John Martinis, de la Universidad de California en Santa Barbara.

Según se explica allí, su procesador cuántico llamado Sycamore tardó aproximadamente 200 segundos en ejecutar una tarea que a la mejor de las súper computadoras clásicas del mundo le hubiese llevado cerca de 10.000 años.

“Nuestro experimento logra la supremacía cuántica, un hito en el camino hacia la computación cuántica a gran escala. Al alcanzar este hito, mostramos que la aceleración cuántica se puede lograr en un sistema del mundo real y no está impedida por ninguna ley física”, se detalla en el documento.

La computación cuántica permitirá realizar tareas con mayor rapidez que una computadora tradicional y se podría utilizar para múltiples propósitos: avances en machine learning, investigaciones científicas, ciberseguridad y sobre todo en el rubro de la química, ya que permitiría hacer simulaciones moleculares más complejas que, a su vez, podrían llevar al hallazgo de nuevas medicinas.

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Las máquinas cuánticas utilizan bits cuánticos o qubits. A diferencia de los bits clásicos, que representan un 1 o un 0, los qubits pueden representar ambos al mismo tiempo.

Esto es así porque la mecánica cuántica se rige por el principio de superposición, que ocurre cuando un objeto posee simultáneamente dos o más valores de una cantidad observable. Al unir varios qubits, el número de estados que pueden representar aumenta exponencialmente, lo que permite calcular millones de posibilidades al instante.

“Los transistores se agrupan para conformar puertas lógicas y, estas a su vez, desarrollan módulos que permiten a los computadores resolver problemas. Una puerta lógica normal consigue un set de entradas simples y produce una salida definida. En la computación cuántica, una computadora cuántica configura algunos qubits, hace que las puertas cuánticas los enlacen y manipula probabilidades, obteniendo como salida superposiciones de una secuencia de ceros y unos, que permiten realizar grandes cálculos de manera simultánea”, se menciona en un comunicado difundido por Google.

El procesador Sycamore está compuesto por 54 qubits, de los cuales terminaron quedando 53. El sistema logró recolectar millón de muestras en 200 segundos, con una fidelidad de 0,1%. “El procesador está siendo utilizado por el equipo técnico que lidera el proyecto para ejecutar algoritmos en química cuántica, así como para desarrollar nuevas aplicaciones en aprendizaje automático generativo, entre otras áreas”, según se explica en un comunicado difundido por la compañía.

En ese documento también se menciona que para evaluar el rendimiento del sistema, la empresa tomó un punto de referencia computacional altamente sensible que falla si al menos un componente de la computadora no es lo suficientemente bueno.

“Hasta donde sabemos, este experimento marca el primer cálculo que se puede realizar solo en un procesador cuántico. Los procesadores cuánticos han alcanzado así el régimen de supremacía cuántica”, se destaca en el artículo.

Cabe recordar que hoy en día la computadora más potente del mundo (200 petaflops) se conoce como Summit, fue construida por IBM y se encuentra en el Laboratorio Nacional Oak Ridge, en Estados Unidos.
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