Willow, el chip cuántico que supera los límites de la computación tradicional

Google anunció en diciembre pasado el lanzamiento de Willow, su más reciente chip cuántico, marcando un hito en la búsqueda de la computación cuántica práctica.

Este avance no solo representa un logro técnico significativo, sino que también abre nuevas posibilidades para resolver problemas complejos que están fuera del alcance de las computadoras clásicas.

Corrección de errores cuánticos

Uno de los mayores desafíos en la computación cuántica es la corrección de errores, debido a la tendencia de los cúbits a interactuar con su entorno, lo que dificulta mantener la información necesaria para los cálculos. Willow aborda este problema de manera innovadora.

Según Google, cuantos más cúbits se utilizan en Willow, más se reducen los errores, haciendo que el sistema sea más cuántico. Este logro, denominado "mantenerse por debajo del umbral", implica la capacidad de disminuir los errores a medida que aumenta el número de cúbits, algo que no se había logrado desde que Peter Shor introdujo el concepto de corrección de errores cuánticos en 1995. Este avance es crucial para la construcción de ordenadores cuánticos funcionales a gran escala.

Un rendimiento que desafía las leyes del tiempo

Para evaluar el rendimiento de Willow, se utilizó una prueba de referencia de muestreo aleatorio de circuitos (RCS), considerada el benchmark más exigente para ordenadores cuánticos. Los resultados fueron asombrosos.

Willow realizó en menos de cinco minutos un cálculo que a uno de los superordenadores más rápidos del mundo le tomaría 10 mil trillones de años. Esta cifra, que supera la edad del universo, demuestra el potencial de la computación cuántica para superar las limitaciones de la computación clásica.

Fabricación de última generación y perspectivas futuras

Willow fue fabricado en la planta de última generación de Google en Santa Bárbara. La ingeniería de sistemas es fundamental en el diseño y la fabricación de chips cuánticos, donde cada componente debe integrarse perfectamente para maximizar el rendimiento. Con 105 cúbits, Willow ofrece un rendimiento superior en corrección de errores cuánticos y muestreo aleatorio de circuitos.

El siguiente paso es utilizar los chips cuánticos actuales para realizar cálculos prácticos con aplicaciones en el mundo real. Google invita a investigadores, ingenieros y desarrolladores a unirse a este esfuerzo, utilizando su software de código abierto y recursos formativos. La computación cuántica tiene el potencial de transformar campos como la inteligencia artificial, el descubrimiento de fármacos, el diseño de baterías y el desarrollo de nuevas energías alternativas.

¿Universos paralelos?

El propio Hartmut Neven, fundador y líder de Google Quantum AI, hizo referencia a los motivos que fundamentarían su capacidad que trasciende los 10 mil trillones de años.

La misma se posiciona directamente en un plano equiparable a la ciencia ficción: “Esta cifra mareante supera las escalas de tiempo que se manejan en física y sobrepasa ampliamente la edad del universo. Aporta credibilidad a la noción de que la computación cuántica se produce en muchos universos paralelos, en línea con la idea de que, como predijo por primera vez David Deutsch, vivimos en un multiverso”.