Sundar Pichai, CEO de Google, al lado del ordenador cuántico de la empresa.
Nuevo hito de Google: anuncia el primer algoritmo cuántico con ventaja verificable sobre los superordenadores tradicionales
Google ha demostrado que puede adelantar a la computación clásica en estudios que, por ejemplo, faciliten el descubrimiento de fármacos.
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La computación cuántica está de moda tras recibir el Nobel de Física este año los considerados como padres de la mecánica cuántica. Fruto de sus hallazgos, el desarrollo de esta tecnología ha llegado a la creación de ordenadores y algoritmos cuánticos como el que acaba de anunciar Google en un nuevo artículo científico.
El gigante de internet anuncia en una nueva investigación que demuestra que una computadora cuántica puede ejecutar con éxito un algoritmo verificable en hardware, así se superaría incluso a un algoritmo clásico en las supercomputadoras más rápidas, 13.000 veces más rápido, asegura Google.
Este algoritmo se ejecuta en Willow, el chip cuántico desarrollado por Google de 105 qubits, la versión cuántica de los 0 y 1 de la informática clásica, pero que puede tener dos estados según las peculiaridades que solo se dan en el mundo subatómico.
Willow El Androide Libre
El hito de este avance, según explica la empresa, está en la verificabilidad cuántica del algoritmo, esto significa que el resultado puede repetirse en nuestra computadora cuántica o en otra de la misma calidad para obtener la misma respuesta, confirmando el resultado.
La nueva técnica funciona como un eco sofisticado, explican. Se envía una señal cuidadosamente diseñada al sistema cuántico, es decir, los qubits en el chip Willow, para después invertir su evolución para escuchar el “eco” que vuelve. Este eco cuántico es especial al amplificar mediante interferencia constructiva, un fenómeno en el que las ondas cuánticas se suman para volverse más fuertes.
Estudiando las moléculas
La meta de todo este desarrollo es alcanzar la ventaja cuántica, o también denominada supremacía cuántica, ese momento en el que los ordenadores cuánticos puedan superar un problema de forma más eficiente que los superordenadores clásicos actuales. No solo se trata de dotar de rapidez en el cálculo, sino de ofrecer respuestas a problemas que la informática clásica no puede trabajar.
Esas aplicaciones en investigaciones reales son las que dotarán de realismo a la computación cuántica y todas las ventajas que ha prometido aportar desde que se empezó a desarrollar el algoritmo. Google dice que Quantum Echoes es útil para aprender la estructura de sistemas en la naturaleza, desde moléculas hasta imanes y agujeros negros.
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Este avance se ha publicado en la revista Nature, con revisión por pares, donde se explica toda la investigación y el resultado objetivo con Quantum Echoes. Al mismo tiempo se ha publicado en arXiv otro experimento independiente de prueba de concepto titulado "Cálculo cuántico de la geometría molecular mediante ecos de espín nuclear de muchos cuerpos".
En este experimento, realizado en colaboración con la Universidad de California, los investigadores ejecutaron el algoritmo Quantum Echoes en el chip Willow para estudiar dos moléculas, una de 15 átomos y otra de 28 átomos, con el objetivo de verificar este enfoque. Los resultados coinciden con los de la RMN tradicional y revelaron información que normalmente no se obtiene de la RMN.
"A medida que la computación cuántica madura, estos enfoques podrían mejorar la espectroscopía RMN, añadiendo nuevas herramientas para el descubrimiento de fármacos y el diseño de materiales avanzados", afirma Ashok Ajoy, colaborador de Google Quantum AI, Profesor Asistente de Química, Universidad de California.
