¿Supremacía cuántica de Google? No tan rápido, dice IBM.

computadora cuántica de google Google; Editado por MIT Technology Review

Hace un mes, se conoció la noticia de que, según los informes, Google había logrado la supremacía cuántica: había conseguido que una computadora cuántica ejecutara un cálculo que le llevaría a una computadora clásica un tiempo increíblemente largo. Si bien el cálculo en sí mismo (esencialmente, una técnica muy específica para generar números aleatorios) es tan útil como el primer vuelo de 12 segundos de los hermanos Wright, sería un hito de importancia similar, que marcaría el comienzo de una era completamente nueva en la informática. .

pero en un entrada de blog publicada hoy , IBM disputa la afirmación de Google. La tarea que, según Google, podría llevarle a la supercomputadora clásica más rápida del mundo 10.000 años, en realidad, dice IBM, se puede realizar en solo unos días.

Como John Preskill, el físico de CalTech que acuñó el término supremacía cuántica, escribió en un artículo para la revista Quanta , Google eligió específicamente una tarea muy limitada en la que una computadora cuántica sería buena y una computadora clásica es mala. Esta computación cuántica tiene muy poca estructura, lo que hace que sea más difícil para la computadora clásica mantenerse al día, pero también significa que la respuesta no es muy informativa, escribió.

El trabajo de investigación de Google no ha sido publicado ( Actualizar : salió dos días después de esta historia), pero un borrador se filtró en línea el mes pasado. En él, los investigadores dicen que consiguieron una máquina con 53 bits cuánticos, o qubits, para hacer el cálculo en 200 segundos. También estimaron que la supercomputadora más poderosa del mundo, la máquina Summit en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, tardaría 10.000 años en repetirla con la misma fidelidad, o el mismo nivel de incertidumbre que el sistema cuántico intrínsecamente incierto.

El problema es que tales simulaciones no son solo una cuestión de transferir el código de una computadora cuántica a una clásica. Se vuelven exponencialmente más difíciles cuantos más qubits intentas simular. Por esa razón, existen muchas técnicas diferentes para optimizar el código para llegar a un equivalente lo suficientemente bueno.

Y ahí es donde difieren Google e IBM. Los investigadores de IBM proponen un método que, según dicen, tomaría solo dos días y medio en una máquina clásica con una fidelidad mucho mayor, y que con refinamientos adicionales esto podría reducirse aún más.

¿La diferencia clave? Unidades de disco duro. Simular una computadora cuántica en una clásica requiere almacenar grandes cantidades de datos en la memoria durante el proceso para representar la condición de la computadora cuántica en un momento dado. Cuanta menos memoria tenga disponible, más tendrá que dividir la tarea en etapas y más tiempo llevará. El método de Google, dice IBM, se basó en gran medida en el almacenamiento de esos datos en la RAM, mientras que el de IBM usa tanto la RAM como el espacio del disco duro. También propone utilizar una serie de otras técnicas clásicas de optimización, tanto en hardware como en software, para acelerar el cálculo. Para ser justos, IBM no lo ha probado en la práctica, por lo que es difícil saber si funcionará como se propone. (Google se negó a comentar).

Entonces, ¿qué está en juego? Mucho o poco, según se mire. Como señala Preskill, el problema que supuestamente resolvió Google casi no tiene consecuencias prácticas, e incluso a medida que las computadoras cuánticas se hacen más grandes, pasará mucho tiempo antes de que puedan resolver cualquier tipo de problema, excepto los más limitados. Los que pueden descifrar los códigos modernos probablemente tardarán décadas en desarrollarse, como mínimo.

Además, incluso si IBM tiene razón en que Google no lo ha logrado esta vez, el umbral de la supremacía cuántica seguramente no está muy lejos. El hecho de que las simulaciones se vuelvan exponencialmente más difíciles a medida que agrega qubits significa que solo se necesita una máquina cuántica un poco más grande para llegar al punto de ser realmente imbatible en algo.

Aún así, como señala Preskill, incluso la supremacía cuántica limitada es un paso fundamental en la búsqueda de computadoras cuánticas prácticas. Quien finalmente lo logre, como los hermanos Wright, podrá reclamar un lugar en la historia.

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