É complicado, para os profanos en computación cuántica, comprender os mecanismos cos que funciona o avance que científicos de Google acaban de publicar na revista Nature. Pero abonda con ler a comparación que se fai neste artigo: o novo chip cuántico do xigante de internet é capaz de realizar en 200 segundos (tres minutos e 20 segundos), algo que ao supercomputador clásico máis potente lle levaría 10.000 anos.
O artigo publícase despois dunha situación de incerteza e rumores que durou semanas, despois dunha filtración debida a un suposto erro, pola que o traballo apareceu na web da NASA, que colaborou con Google nesta investigación. Porén, o documento xa era de dominio público.
O traballo, está liderado por John Martinis, responsable do equipo de hardware cuántico da firma, e segundo os seus autores supón lograr a supremacía cuántica, que se obtén cando os computadores cuánticos realizan cálculos que antes eran case que imposibles.
Para probar o sistema, o equipo de Martinis deseñou unha tarefa de mostraxe de números aleatorios producidos por un circuíto cuántico. A diferenza dos elementos binarios básicos dos computadores clásicos, ou bits, que representan só ceros ou uns, os quantum bits (cúbits), poden representar ambos ao mesmo tempo. Enlazando cúbits entre si, o número de estados que poderían representar aumenta exponencialmente, o que permite calcular millóns de posibilidades ao instante.
Un procesador con 54 cúbits
O equipo de Martinis no Google Quantum A.I. Lab describe no traballo os avances técnicos realizados para lograr a supremacía cuántica. Os autores fabricaron un procesador composto de 54 cúbits, que aproveitan a superposición e o entrelazamiento cuántico para explorar un espazo computacional exponencialmente maior que o que é accesible cos bits clásicos. Un cúbit non funcionou correctamente, así que o dispositivo funcionou con 53 cúbits.
O chip colleitou un millón de mostras dun circuíto cuántico en aproximadamente 200 segundos
Os investigadores desenvolveron procesos de corrección de erros para manter unha alta fidelidade operativa (ata un 99,99 %). Para probar o sistema, deseñaron unha tarefa de mostraxe de números aleatorios –onde os números aleatorios son producidos por un circuíto cuántico– que se volve cada vez máis esixente para os computadores clásicos a medida que aumenta o número de cúbits no circuíto cuántico.
A semana pasada, antes de que se publicase oficialmente o estudo, Martinis comentou á Axencia Sinc que é importante que “a xente se enfoque nos resultados científicos da investigación. Hai un total de 60 páxinas de material complementario que entra moi en detalle do que desenvolvemos”.
Ademais –engadiu– “cremos que o noso computador cuántico terá menos erros que os dos nosos rivais e que este menor nivel de erros será o suficientemente significativo como para que se poidan executar algoritmos máis complexos”.
A resposta de IBM
Pola súa banda, IBM, un dos principais rivais de Google na computación cuántica, pon en dúbida que esta compañía lograse a suposta supremacía. Nunha entrada ao seu blogue, asegura realizar unha simulación ideal da mesma tarefa –que expón Google no seu estudo– cun sistema convencional en 2,5 días e con maior fidelidade.
IBM defende ademais a combinación da potencia de ambas as computacións –a clásica e a cuántica–. “Falar de supremacía cuántica é moi suxestiva, pero é un termo enganoso que conduce a interpretacións falsas e, en certo xeito arriscadas, do estado actual da computación cuántica e das súas expectativas”, resalta a multinacional.
Referencia: Quantum supremacy using a programmable superconducting processor (Publicado en Nature).
