Domingo, 01 Diciembre 2019 15:46

Google dice que fabrica el primer ordenador cuántico de la historia y actualmente lidera la supremacía cuántica.

Google comenta en este 2019 que finalizamos que uno de sus ordenadores avanzados ha logrado la "supremacía cuántica" por primera vez, superando el rendimiento de los dispositivos convencionales.

La compañía dice que su ordenador cuántico es el primero en realizar un cálculo que sería prácticamente imposible para una máquina clásica.

El procesador cuántico, llamado Sycamore, del gigante de la tecnología fue capaz de realizar una tarea específica en 200 segundos que tomaría la mejor supercomputadora del mundo 10,000 años en completarse.

Los científicos han estado trabajando en computadoras cuánticas durante décadas porque prometen velocidades mucho más rápidas.

¿Cómo funciona la computación cuántica?

En las computadoras clásicas, la unidad de información se denomina "bit" y puede tener un valor de 1 o 0. Pero su equivalente en un sistema cuántico, el qubit (bit cuántico), puede ser 1 y 0 al mismo tiempo.

Este hecho abre la puerta para que se realicen múltiples cálculos simultáneamente. Pero los qubits deben sincronizarse utilizando un efecto cuántico conocido como entrelazamiento, que Albert Einstein llamó "acción espeluznante a distancia".

Sin embargo, los científicos han luchado por construir dispositivos de trabajo con suficientes qubits para que sean competitivos con los tipos convencionales de computadoras.

El procesador cuántico Sycamore contiene 54 qubits, aunque uno de ellos no funcionó, por lo que el dispositivo funcionó con 53 qubits.

En su artículo de Nature, John Martinis de Google, en Mountain View, y sus colegas configuraron al procesador como una tarea de muestreo aleatorio, donde produce un conjunto de números que tiene una distribución verdaderamente aleatoria.

Sycamore pudo completar la tarea en tres minutos y 20 segundos. Por el contrario, los investigadores afirman en su artículo que Summit, la mejor supercomputadora del mundo, tardaría 10.000 años en completar la tarea.

"Es un dispositivo impresionante y ciertamente un hito impresionante. Todavía estamos a décadas de distancia de una computadora cuántica real que pueda resolver los problemas que nos interesan", dijo el profesor Jonathan Oppenheim, de UCL, que no participó en el último estudio, dijo a BBC News.

"Es una prueba interesante, muestra que tienen mucho control sobre su dispositivo, muestra que tienen bajas tasas de error. Pero no está cerca del tipo de precisión que necesitaríamos para tener una computadora cuántica a gran escala".

¿Es cuestionable la afirmación de Google?

IBM, que ha estado trabajando en computadoras cuánticas propias, cuestionó algunas de las cifras de Google, dijeron los investigadores de IBM Edwin Pednault, John Gunnels y Jay Gambetta en una publicación de blog:

"Argumentamos que una simulación ideal de la misma tarea se puede realizar en un sistema clásico en 2.5 días y con mucha mayor fidelidad"

"Esta es, de hecho, una estimación conservadora, en el peor de los casos, y esperamos que con mejoras adicionales el costo clásico de la simulación pueda reducirse aún más".

También cuestionaron la definición de Google de supremacía cuántica y argumentaron:

"Primero porque por su definición más estricta, el objetivo no se ha cumplido. Pero más fundamentalmente, porque las computadoras cuánticas nunca reinarán sobre las computadoras clásicas, sino que trabajarán en concierto con ellas, ya que cada una tiene sus fortalezas únicas. "

Las aplicaciones son todavía limitadas

Este logro de Google podría beneficiar la computación cuántica al atraer a más científicos e ingenieros informáticos al campo. Pero también este tipo de noticias pueden crear la impresión de que las computadoras cuánticas están más cerca de las aplicaciones prácticas convencionales de lo que realmente están. Induciría a pensar que derrotarán a las computadoras normales y de aquí a dos años y tendremos una en nuestra casa".

En realidad los científicos aún no han demostrado que una computadora cuántica programable pueda resolver una tarea útil que no se puede hacer de otra manera, como calcular la estructura electrónica de una molécula particular, un problema de alta dificultad que requiere modelar múltiples interacciones cuánticas. Otro paso importante es demostrar la supremacía cuántica en un algoritmo que utiliza un proceso conocido como corrección de errores, un método para corregir los errores inducidos por el ruido que de otro modo arruinarían un cálculo. Los físicos creen que esto será esencial para que las computadoras cuánticas funcionen a escala.

Google está trabajando para alcanzar estos dos hitos y revelará los resultados de sus experimentos en los próximos meses.

De todos modos puede tener aplicaciones prácticas: Google ha creado un protocolo para usar dicho cálculo para demostrar al usuario que los bits generados por un generador cuántico de números aleatorios realmente son aleatorios. Esto podría ser útil, por ejemplo, en criptografía, cuya seguridad se basa en claves aleatorias.

Los ingenieros de Google tuvieron que llevar a cabo una serie de mejoras en su hardware para ejecutar el algoritmo, incluida la construcción de nuevos dispositivos electrónicos para controlar el circuito cuántico e idear una nueva forma de conectar qubits. Esta es realmente la base de cómo vamos a escalar en el futuro. Creo que esta arquitectura básica es el camino a seguir.

Modificado por última vez el Miércoles, 04 Diciembre 2019 08:38

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