Google ha anunciado un importante avance en el campo de la computación cuántica con el desarrollo de su nuevo chip, llamado Willow. Este dispositivo no solo representa un hito en la reducción de errores cuánticos, sino que también ha logrado realizar cálculos imposibles para las supercomputadoras más avanzadas de la actualidad. Este avance sitúa a Google a la vanguardia en la búsqueda de computadoras cuánticas útiles a gran escala, capaces de transformar áreas como la medicina, la energía y la inteligencia artificial.
Un salto cuántico hacia el futuro
Willow, fabricado en las instalaciones especializadas de Google en Santa Bárbara, ha establecido un nuevo estándar en el rendimiento de los chips cuánticos. Con 105 qubits, este dispositivo ha demostrado dos avances clave:
- Corrección de errores cuánticos: Los qubits, las unidades básicas de las computadoras cuánticas, son extremadamente sensibles al entorno, lo que genera errores en los cálculos. Willow ha logrado reducir estos errores exponencialmente al escalar, un desafío que ha ocupado a los investigadores desde la introducción de la corrección de errores cuánticos en 1995. Según los resultados publicados en Nature, el chip supera por primera vez el umbral crítico, conocido como «below threshold», lo que permite reducir los errores mientras se aumenta el número de qubits.
- Velocidad sin precedentes: Willow completó un cálculo estándar de muestreo de circuitos aleatorios (RCS, por sus siglas en inglés) en menos de cinco minutos. Un cálculo similar habría tomado a una supercomputadora convencional más de 10 septillones de años, una cifra que supera con creces la edad del universo. Este resultado refuerza la capacidad de la computación cuántica para abordar problemas que están más allá del alcance de las máquinas tradicionales.
El reto de la corrección de errores cuánticos
La corrección de errores es uno de los mayores desafíos en la computación cuántica. Los qubits tienden a perder información rápidamente debido a su interacción con el entorno, lo que provoca errores en los cálculos. Willow supera este obstáculo mediante un sistema de corrección de errores en tiempo real, logrando que los qubits organizados en redes de 3×3, 5×5 y 7×7 sean significativamente más estables que los qubits individuales.
Este avance también marca uno de los primeros ejemplos convincentes de un sistema cuántico que supera a su versión clásica en términos de duración y fiabilidad, una demostración crucial para construir computadoras cuánticas funcionales.
La relevancia del muestreo de circuitos aleatorios
El muestreo de circuitos aleatorios, empleado como referencia por Google, es una métrica ampliamente utilizada para evaluar el rendimiento de los chips cuánticos. Este tipo de prueba, aunque no tiene aplicaciones comerciales directas, es fundamental para demostrar que una computadora cuántica puede superar a las clásicas en tareas específicas.
Con Willow, Google ha ampliado la brecha de rendimiento entre los sistemas cuánticos y clásicos, lo que indica que los procesadores cuánticos están progresando a un ritmo exponencial.
Impacto potencial en la sociedad
Los avances logrados con Willow acercan la visión de Google de construir computadoras cuánticas útiles para aplicaciones reales. Estas máquinas podrían abordar desafíos complejos, como la creación de medicamentos personalizados, el diseño de baterías más eficientes y el desarrollo de nuevos materiales. Además, su integración con tecnologías avanzadas como la inteligencia artificial podría acelerar significativamente el progreso en estos campos.
El equipo de Google Quantum AI también está trabajando en algoritmos cuánticos que permitan resolver problemas del mundo real, un paso esencial para demostrar el valor comercial de esta tecnología.
El camino hacia la computación cuántica comercial
El desarrollo de Willow es parte de una hoja de ruta a largo plazo que Google comenzó hace más de una década. Aunque aún quedan desafíos por superar, este chip es un testimonio del potencial de la computación cuántica para transformar industrias enteras.
A medida que se desarrollen algoritmos más avanzados y se mejoren las capacidades de los chips cuánticos, se espera que estas máquinas desempeñen un papel central en la resolución de problemas que hoy parecen insuperables para la tecnología clásica. Con Willow, Google ha dado un paso crucial hacia ese futuro.
vía: Google
