Willow, el chip cuántico que en 5 minutos resuelve una tarea que tardaría billones de años
WASHINGTON, diciembre 10.- Este lunes, Google presentó a Willow, un chip (superconductor) cuántico que permite resolver en cinco minutos una tarea de referencia (RCS) que el superordenador más veloz tardaría en completar 10 septillones de años [cuatrillones en el sistema europeo, que equivalen a 10 seguido de 24 ceros].
Según explica Harmut Neven, científico y fundador del Quantum Artificial Intelligence Lab de Google, el desarrollo de Willow se completa con el avance de un sistema ultranovedoso en el sector de corrección de errores.
Existen fallos que se generan en la computación cuántica por las perturbaciones que alteran la superposición de partículas, la propiedad física de estar en dos estados a la vez de forma simultánea y que permiten elevar exponencialmente la capacidad de procesamiento en sistemas cuánticos.
Estos errores, precisa Michael Newman, científico investigador en Google Quantum AI, pueden ser causados por una variedad de cosas que van desde defectos microscópicos de materiales hasta rayos cósmicos o radiación ionizante. Por estas razones, solo podemos ejecutar cientos de operaciones antes de ver un error. Salvarlos con avances como los anunciados hoy se considera el desafío más crítico de la computación con esta tecnología, reseña el diario español El País.
La computación cuántica está en plena ebullición y los pasos previstos para finales de esta década se adelantan. Microsoft y Atom Computing proclamaron el pasado mes un récord cuántico que les lleva a anunciar para el próximo año un ordenador con esta tecnología que supera a las capacidades clásicas.
Casi de forma simultánea, IBM presentaba avances en hardware (el procesador Heron) y software (Qiskit) para ejecutar algoritmos complejos 50 veces más rápidamente que con los métodos convencionales y a una escala y precisión inéditas. Willow demuestra un rendimiento sin precedentes al resolver tareas en minutos que a las supercomputadoras clásicas les llevaría 10 septillones de años.
Este microprocesador logró un gran avance en la corrección de errores cuánticos, un proceso que garantiza cálculos precisos esenciales para una computación cuántica confiable. Completó un cálculo de referencia de muestreo de circuito aleatorio en menos de 5 minutos, una tarea que requeriría aproximadamente 10 septillones de años en Frontier, la supercomputadora más rápida del mundo.
El chip mostró una reducción exponencial de errores a medida que aumentaba el número de cúbits. Los errores son uno de los mayores desafíos en la computación cuántica. Willow demuestra que cuantos más cúbits usamos, más reducimos los errores, un punto de inflexión para la computación cuántica escalable, dijo Neven.
El chip fue fabricado en las instalaciones de Google en Santa Bárbara, utiliza cúbits superconductores, una tecnología que también emplean IBM y Amazon. Nuestra apuesta está en los cúbits superconductores, afirmó Neven, aunque reconoció que la empresa sigue explorando otros enfoques, como los cúbits de átomos neutros.
Si bien aún no se han logrado aplicaciones prácticas, los posibles usos futuros de la computación cuántica abarcan la medicina, la energía y la inteligencia artificial, incluidas áreas como el descubrimiento de fármacos, el diseño de baterías y la investigación de la energía de fusión.
Neven afirmó que la IA avanzada tiene mucho que ganar con la computación cuántica, ya que podría desbloquear oportunidades innovadoras en estos sectores críticos. La agrupación de cúbits físicos (átomos, iones, fotones o sistemas superconductores) en cúbits lógicos entrelazados que actúan como uno solo permite, con corrección de errores, una mayor precisión y una vida útil más allá de los nanosegundos.