Computación cuántica: ¿Qué es y cómo Google ha logrado la supremacía en este terreno?

Un ordenador cuántico de Google ha completado en 200 segundos una tarea que el ordenador convencional más rápido del mundo tardaría unos 10 mil años en realizar, según un artículo publicado en la revista científica Nature.

Esta demostración de supremacía cuántica es un hito para la computación cuántica, un sistema informático que aspira a realizar tareas exponencialmente más rápido que los ordenadores clásicos convencionales y con una tasa baja de error.

A diferencia de las computadoras clásicas, los ordenadores cuánticos utilizan un sistema de cúbits (bits cuánticos) que almacenan información en las dos cifras del código binario, 1 y 0, mientras que las máquinas clásicas utilizan bits y deben elegir entre almacenar datos en una de las dos cifras, 1 ó 0.

Con este protocolo nuevo, conocido como superposición, las maquinas cuánticas pueden resolver con rapidez problemas de gran complejidad y procesar inmensas cantidades de datos.

El trabajo, liderado por el responsable de computación cuántica de Google en la Universidad de California (EE.UU), John Martinis, describe los pasos técnicos realizados para lograr la supremacía cuántica.

Según el artículo, los investigadores fabricaron un procesador compuesto de 54 cúbits, que aprovecha la superposición y el entrelazamiento cuántico para explorar un espacio computacional exponencialmente mayor que el que proporcionan los bits clásicos.

Un cúbit no funcionó correctamente, así que el dispositivo funcionó con 53 cúbits.

El equipo desarrolló procesos de corrección de errores para mantener una alta fidelidad operativa (hasta un 99.99%).

Para probar el sistema, diseñaron una tarea de muestreo de números aleatorios producidos por circuito cuántico. El procesador recogió un millón de muestras en aproximadamente 200 segundos, lo que habría llevado a un superordenador de última generación unos 10.000 años.

"Esta demostración de supremacía cuántica sobre los principales algoritmos clásicos actuales en los principales superordenadores del mundo es realmente un logro notable", señaló William Oliver, investigador del Departamento de Ingeniería Informática y Física del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Oliver escribe en el mismo número de Nature un artículo publicado "La computación cuántica despega" en el que también señala que hay que trabajar más antes de que los ordenadores cuánticos se conviertan en una realidad práctica.  

EFE