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Google informa sobre el progreso de un atajo a la supremacía cuántica
Una computadora que utiliza las peculiaridades de la física cuántica para trabajar con datos debería ser capaz de hacer cosas mucho más allá de cualquier máquina en uso hoy en día. Los gobiernos y las grandes empresas tecnológicas han gastado enormes sumas de dinero tratando de probar esa idea. Sin embargo, las computadoras cuánticas a veces han parecido una de esas tecnologías que siempre están a 20 años de distancia.
Recientemente, algunos grupos de investigación líderes han llegado a pensar que pueden ver un camino para acortar ese tiempo considerablemente. Ayer Google e investigadores de la Universidad del País Vasco en Bilbao, España, publicaron resultados que podrían conducir a un atajo a la tan esperada primera demostración concluyente del poder de la computación cuántica.
El nuevo resultado es uno de los primeros frutos de un plan que los investigadores cuánticos de Google presentaron cuando visité su nuevo laboratorio el año pasado.
En el corazón de ese esfuerzo está la decisión de alejarse de un diseño que hasta ahora ha absorbido la mayor parte del dinero y el esfuerzo del campo. Las computadoras cuánticas digitales, como se les llama, están modeladas en la forma en que funcionan nuestras computadoras hoy en día, y los teóricos han probado rigurosamente el diseño. Pero requerirían una gran cantidad de hardware y software de corrección de errores para compensar la delicadeza de los efectos cuánticos que utilizan para trabajar con datos.
Google, IBM y otros (incluida una startup) ahora están acelerando el trabajo en un modelo alternativo conocido como computadoras cuánticas analógicas.
Estos diseños funcionan menos como una computadora convencional y se entienden menos teóricamente. Y todavía necesitarían una forma de lidiar con los errores. Pero la carga de la corrección de errores debería ser mucho menor. Como resultado, debería ser mucho más fácil demostrar el poder de una computadora cuántica de esta manera.
El líder del proyecto de hardware cuántico de Google, el veterano investigador John Martinis, me dijo el año pasado que podría llevar solo unos años hacer un chip lo suficientemente complejo para hacer eso. El artículo de su grupo e investigadores de la Universidad del País Vasco publicado el miércoles muestra que se están haciendo progresos.
El equipo utilizó el enfoque de computación cuántica analógica para programar un chip cuántico superconductor para simular nueve átomos que interactúan magnéticamente. Eso fue posible gracias a algunas de las técnicas de corrección de errores desarrolladas en trabajos anteriores sobre la computación cuántica digital más difícil de ampliar.
El chip utilizado tenía nueve de los componentes básicos de una computadora cuántica, conocidos como qubits. Se necesitaría una computadora cuántica analógica con 40 o más para demostrar lo que los investigadores llaman encantadoramente supremacía cuántica, lo que significa un sistema que puede demostrar de manera concluyente cosas imposibles para una computadora convencional. (La empresa emergente D-Wave Systems ha demostrado chips con más de 1000 qubits, pero a pesar de los resultados prometedores, no se ha demostrado de manera concluyente que confieran los beneficios de una computadora cuántica).
Google dice que puede escalar hasta ese punto con relativa rapidez, y otros investigadores en el campo dicen que es creíble.
Probablemente sería necesario ampliar un poco más para hacer un trabajo útil con una computadora cuántica analógica. Si Google o alguna otra compañía hace eso, y cuando lo haga, los dispositivos podrían usarse para resolver problemas químicos difíciles en salud o energía al simular átomos a un nivel de realismo imposible hoy.
Google también cree que la supremacía cuántica podría hacer avanzar su investigación en tecnología de aprendizaje automático e inteligencia artificial, lo que respalda la afirmación del director ejecutivo Sundar Pichai de que la empresa ha entrado en la primera era de la IA.
Hartmut Neven, quien dirige el trabajo de Google para descubrir qué hacer con las computadoras cuánticas una vez que lleguen, me dijo el año pasado que el poder de la inteligencia artificial mejorada cuántica podría arrasar con la tecnología actual. Predeciría que en 10 años no habrá nada más que aprendizaje automático cuántico: ya no se hace de la manera convencional, dijo.
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