Con una computadora cuántica, que puede realizar un cálculo en 200 segundos, el mismo que a la supercomputadora más rápida del mundo le tomaría unos 10,000 años, Google marca una nueva era.
Por Robert Hacket
La empresa dice que ha logrado un gran avance en la informática: “supremacía cuántica“, una hazaña que anuncia el potencial amanecer de una nueva era, una que podría, con el tiempo, producir de todo, desde mejores medicamentos y baterías hasta el desentrañamiento de misterios aparentemente intratables del universo.
El gigante tecnológico lo anunció en un artículo publicado hoy en el número del 150 aniversario de la revista científica Nature. Por primera vez los investigadores afirman que una computadora cuántica –un dispositivo que explota extrañas propiedades mecánicas cuánticas como la “superposición” y el “enredo”– ha realizado cálculos que ningún otra computadora común puede completar.
El logro, si resiste el escrutinio, representa la consumación de décadas de teorización e investigación. Basándose en una analogía histórica, algunos científicos han comparado el logro con el primer vuelo tripulado de los hermanos Wright.
Sundar Pichai, CEO de Google, calificó el evento de “el momento de decirle hola al mundo que hemos estado esperando, el hito más significativo hasta la fecha en la búsqueda de hacer realidad la computación cuántica”. Añadió que “tenemos un largo camino por recorrer entre los experimentos de laboratorio de hoy y las aplicaciones prácticas de mañana”.
Hartmut Neven, director de ingeniería del equipo de Google AI Quantum que llevó a cabo la investigación, dijo que el día marca “un hito importante en la investigación de la computación cuántica que abre nuevas posibilidades para esta tecnología”.
“Con la primera computación cuántica que no se puede emular razonablemente en una computadora clásica, hemos abierto un nuevo reino en esta área para ser explorado”, comentaron John Martinis y Sergio Boxio, los principales científicos cuánticos de Google.
Las noticias del hito se filtraron el mes pasado cuando una primera versión del documento de investigación se publicó inadvertidamente en el sitio web de NASA.gov, un colaborador del proyecto. En ese momento, Google se negó a confirmar la autenticidad del documento.
El experimento de Google consistió en realizar una serie de cálculos en una computadora cuántica llamado Sycamore, un dispositivo con 53 “qubits” funcionales, el equivalente cuántico de los bits de las computadoras clásicas.
¿QUÉ HAY DE LA COMPETENCIA DE GOOGLE?
El equipo dice que su cálculo, que simulaba patrones de números aleatorios producidos por un circuito cuántico, tardó tres minutos y 20 segundos en completarse en lugar de los miles de años que le habría llevado a la supercomputadora más poderosa del mundo, una máquina diseñada por IBM llamada Summit.
El anuncio se produce pocos días después de que los científicos de IBM rechazaran las afirmaciones de supremacía cuántica de Google. Ese análisis se hizo sobre la base de la versión filtrada del documento de investigación de Google.
IBM, un rival de Google en computación cuántica, argumentó en una entrada de su blog que el cálculo en cuestión podría, teóricamente, haberse realizado en Summit en una fracción del tiempo que Google afirmó.
Los investigadores de IBM dijeron que habría tomado apenas 2.5 días frente a 10,000 años, todavía más que Sycamore, pero drásticamente más corto que lo que dijo Google.
“Este umbral –la supremacía cuántica– no se ha alcanzado”, declararon los científicos de IBM, aunque no realizaron el cálculo propuesto.
La crítica de IBM no disuadió a Google. Un portavoz de Google dijo a Fortune: “Ya hemos pasado de las computadoras clásicas a una trayectoria totalmente diferente”. El vocero añadió: “Acogemos con satisfacción las propuestas para avanzar en las técnicas de simulación, aunque es crucial probarlas en una supercomputadora real, como hemos hecho nosotros”.
IBM se ha opuesto durante mucho tiempo al concepto de supremacía cuántica, argumentando que fomenta demasiada publicidad, así como la búsqueda de trucos especializados de nicho que no tienen ningún uso práctico.
Los científicos de Google Martinis y Boxio afirman que su investigación “ya ha estado trabajando en aplicaciones a corto plazo, incluyendo la simulación de la física cuántica y la química cuántica, así como nuevas aplicaciones en el aprendizaje generativo de máquinas, entre otras áreas”.
Scott Aaronson, un teórico cuántico de la Universidad de Texas en Austin que revisó el trabajo de Google, dijo que a pesar de las críticas de IBM, él todavía reconocería el logro de Google.
Dado que la computadora cuántica de Google tarda fracciones de segundo en ejecutar cientos de simulaciones cuando la supercomputadora de IBM tarda días, “según mis cálculos todavía hay una aceleración cuántica por un factor de unos 10 millones en tiempo de reloj de pared”, escribió Aaronson en un correo electrónico a Fortune. “Por cualquier definición razonable, diría que esto sigue siendo supremacía cuántica.”
“Este es un gran logro que debemos celebrar”, afirmó Umesh Vazirani, profesor de la Universidad de California en Berkeley. “Han invertido una gran cantidad de trabajo en esto, es un tour de force, experimentalmente, que han llevado a cabo.”
Vazirani agrega que su equipo y otros estarán probando y tratando de validar o refutar los resultados de Google en los próximos meses. “Todavía estamos tratando de entender su robustez”, señaló.
Con las noticias de hoy, la rivalidad entre Google e IBM no hará más que aumentar. Los científicos de ambas compañías están bloqueados en una carrera para construir la primera computadora cuántica verdaderamente tolerante a fallas del mundo, la cual podría tomar años adicionales para lograrlo.
Una vez logrado esto, abre la puerta a todo tipo de negocios y actividades científicas.
“Este dispositivo promete una serie de aplicaciones valiosas”, afirmaron Martinis y Boxio de Google sobre una computadora cuántica tolerante a fallos.
“Por ejemplo, podemos prever que la computación cuántica ayude a diseñar nuevos materiales: baterías ligeras para automóviles y aviones, nuevos catalizadores que puedan producir fertilizantes de manera más eficiente (un proceso que hoy en día produce más del 2% de las emisiones de carbono del mundo), y medicamentos más eficaces”.