Google logra la supremacía cuántica con una tarea imposible de resolver para los ordenadores actuales
Las mejores supercomputadoras digitales del momento tardarían unos 10.000 años en arrojar un resultado que llevó apenas 200 segundos al procesador ‘Sycamore’ del gigante tecnológico.
Sundar Pichai, CEO de Google, junto al ordenador cuántico. / Google
La supremacía cuántica, o demostración de que los ordenadores basados en esta tecnología son realmente más eficaces en algunas tareas que los más poderosos disponibles hoy, ya es una realidad.
Por primera vez, un amplio equipo de investigadores, en el que participan Google y la NASA, ha probado que una máquina cuántica es capaz de completar un trabajo que la mejor tecnología digital disponible no puede resolver. O no, al menos, en un tiempo razonable. Así lo ha publicado este miércoles la revista Nature, después de que una versión preliminar de la investigación se filtrara, supuestamente por error, hace unas semanas.
En concreto, el procesador cuántico usado, llamado Sycamore, ha tardado en torno a 200 segundos en arrojar un resultado que, según las estimaciones de los científicos, habría llevado a las mejores supercomputadoras digitales disponibles unos 10.000 años.
“Este drástico incremento de velocidad comparado con todos los algoritmos clásicos conocidos es una realización experimental de la supremacía cuántica, anunciando un muy anticipado paradigma computacional”, señala la investigación.
El siguiente paso en el desarrollo de tecnología cuántica, una vez demostrada su utilidad más allá de las posibilidades de la computación actual, será lograr que los circuitos empleados no sean tan propensos al error como ahora, según comentó a EL MUNDO en una reciente entrevista John Martinis, uno de los firmantes del pionero estudio desde Google AI.
Martinis y su equipo esperan que la computación cuántica sea la próxima gran revolución tecnológica, con una importancia decisiva en el desarrollo de nuevos ingenios en muy diversas áreas, desde la robótica hasta la agricultura.
“Con la primera computación cuántica que no puede ser razonablemente emulada en un ordenador clásico hemos abierto un nuevo terreno de computación para ser explorado”, aseguran los autores del experimento.
La prueba de la supremacía cuántica ha llegado a través de la siguiente operación: “muestrear un ejemplo de un circuito cuántico un millón de veces”. La tarea, que Sycamore logró en menos de tres minutos, se habría atascado en una supercomputadora de última generación hasta el punto de que el proceso sería totalamente inviable en términos prácticos.
El procesador cuántico ‘Sycamore’./ Nature
La tarea involucraba una serie de operaciones aleatorias que resultan inalcanzables para las técnicas de computación tradicionales, y a las que, en cambio, el procesador cuántico -que no opera según la lógica clásica, reducible a ceros y unos- logró enfrentarse con éxito.
Pero la demostración es importante no porque los ordenadores cuánticos vayan a sustituir a los digitales en un futuro más o menos próximo, sino porque ha quedado de manifiesto que pueden realizar tareas diferentes. “Probablemente, no se usarán procesadores cuánticos para los móviles, que ya funcionan muy bien”, argumenta Martinis.
Sin embargo, ante problemas que tienen que ver con la estructura microscópica de la materia, como el planteado en torno al circuito cuántico que debía muestrear la máquina, esta nueva forma de computación despliega toda su potencia, justo ahí donde los ordenadores actuales se encuentran con más dificultades.
Por ello, se espera que la tecnología cuántica traiga consigo, entre otros avances, nuevos métodos para diseñar moléculas que podrían revolucionar áreas como la producción de medicamentos o compuestos fertilizantes para la agricultura.
“Las computadoras cuánticas son propicias al error, pero nuestro experimento ha mostrado la habilidad de llevar a cabo una computación con errores lo bastante escasos en una escala lo bastante amplia como para superar a una computadora clásica”, explica Sundar Pichai, CEO de Google.
El resultado es, además, “el primer desafío experimental contra la extendida tesis de Turing-Church, según comentan Martinis y sus colegas en un blog del departamento de Inteligencia Artificial de Google. La mencionada tesis, uno de los fundamentos de la informática, establece que “los ordenadores clásicos pueden implementar eficientemente cualquier modelo ‘razonable’ de computación”.
Dado que Sycamore no responde a la definición clásica de una máquina de Turing y ha logrado resolver un problema prácticamente inviable para los ordenadores basados en este paradigma, lo que ha ocurrido es que se ha “abierto un nuevo ámbito de la computación para ser explorado“, anuncian los científicos.
El hallazgo es comparable, según un comentario que ha publicado junto al estudio la revista Nature, “a los primeros vuelos de los hermanos Wright”.
Una versión preliminar del informe que da cuenta del experimento fue publicada accidentalmente en una web de la NASA, lo que permitió al Financial Times hacerse con el texto antes de que fuera eliminado del portal de la agencia espacial.
La filtración revolucionó en septiembre al mundo de la computación, que esperaba expectante la publicación definitiva del informe, con todos los detalles del proceso y el aval de los científicos que han revisado los resultados.
Martinis, que participó en un reciente congreso en el Instituto de Ciencias Matemáticas de la Universidad Autónoma de Madrid, adelantó que la revista Nature, consciente de la importancia del trabajo, le daría prioridad para que se publicara cuanto antes. Como así ha ocurrido.
