Esta supercomputadora china marca un hito en la supremacía cuántica

Tecnología

Tenemos otro hito de la computación cuántica que informar, con investigadores en China que han presentado una supercomputadora cuántica súper avanzada de 66 cúbits llamada Zuchongzhi, que según una métrica importante es la máquina más poderosa de su tipo que hemos visto hasta la fecha. El rendimiento de Zuchongzhi es indudablemente impresionante: terminó una tarea de referencia cuántica designada en alrededor de 70 minutos, y sus creadores afirman que la supercomputadora ‘clásica’ (no cuántica) más poderosa del mundo hasta la fecha necesitaría alrededor de ocho años para pasar por el mismo conjunto de cálculos.

Eso significa que Zuchongzhi puede reclamar la supremacía cuántica, un estado en la computación cuántica que indica que una máquina puede completar tareas más allá de las mejores computadoras clásicas. Es un listón al que se ha llegado antes, pero muy pocas veces.

“Nuestro trabajo establece una ventaja computacional cuántica inequívoca que es inviable para la computación clásica en una cantidad de tiempo razonable”, explican los investigadores en un artículo preimpreso que describe el experimento.

“La plataforma de computación cuántica programable y de alta precisión abre una nueva puerta para explorar nuevos fenómenos de muchos cuerpos e implementar algoritmos cuánticos complejos”.

Los qubits o bits cuánticos tienen una ventaja fundamental sobre los bits de computación clásica en que no solo se fijan como 1 o 0, sino que también pueden funcionar de manera efectiva como ambos a la vez, a través de un poco de engaño cuántico llamado superposición, que aumenta exponencialmente la disponibilidad poder computacional. Si bien la cantidad de qubits no es el único factor determinante de cuán poderosa es una computadora cuántica, es quizás el más importante. En esta investigación en particular, Zuchongzhi utilizó 56 qubits (de los 66 disponibles) para abordar un problema informático muy conocido pero muy complejo: muestrear la distribución de salida de circuitos cuánticos aleatorios. Se consideró que la tarea era aproximadamente de 100 a 1,000 veces más difícil que una completada anteriormente por la computadora cuántica Google Sycamore de 54 qubit, y muestra el tipo de diferencia de rendimiento importante que puede hacer cada qubit adicional.

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Esquema de diseño del procesador cuántico Zuchongzhi. (Universidad de Ciencia y Tecnología de China)

Pero vale la pena señalar que existen diferentes enfoques para la computación cuántica: Zuchongzhi usa circuitos ópticos y fotones para administrar y procesar sus qubits, mientras que Sycamore se basa en electrones y superconductores. También puede haber diferencias en cómo se calculan y miden los resultados.

La versatilidad también es una consideración vital, ya sea que una computadora cuántica pueda realizar múltiples tareas o solo una para la que fue diseñada específicamente (tanto Sycamore como Zuchongzhi obtienen una puntuación alta aquí y pueden asumir múltiples tareas). Con todo eso en mente, comparar estas máquinas entre sí no siempre es útil o particularmente revelador, aunque hay pocas dudas de que lo que tenemos aquí es otro paso crucial hacia la computación cuántica.

Con tantos prototipos de computadoras cuánticas, podría preguntarse por qué algunos científicos todavía se preguntan si la computación cuántica alguna vez se convertirá en tecnología práctica. Esto se debe a que las máquinas en uso hoy en día siguen siendo experimentales y requieren condiciones de laboratorio muy precisas y muy frías para funcionar, generalmente durante períodos de tiempo muy cortos.

En otras palabras, todavía no va a tener una computadora cuántica en su escritorio, aunque con cada hito que los científicos pueden alcanzar, nos estamos acercando un poco más a la realización del verdadero potencial de la computación cuántica. Debemos incluir una nota de precaución sobre estos resultados, ya que la investigación aún no ha sido revisada por pares, pero dado el historial del equipo y los detalles de sus experimentos, esto es ciertamente digno de nuestra atención, y el físico Peter Knight, de Imperial College London en el Reino Unido, es un científico que ha acogido con satisfacción los desarrollos.

“Estoy muy emocionado por esto”, dijo Knight, que no participó en la investigación, a New Scientist. “Lo que esto ha hecho es demostrar realmente lo que siempre pensamos que sabíamos, pero que no probamos experimentalmente, que siempre se puede vencer a una máquina clásica agregando algunos qubits más”.

Fuente: Science Alert.

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