Google Alcanzan la Ventaja Cuántica Práctica
Con un enfoque más cauteloso que en 2019, cuando Google declaró haber logrado la «supremacía cuántica», la multinacional ha anunciado que ha alcanzado la “ventaja cuántica práctica”. Este logro implica que Google ha sido capaz de resolver problemas que al segundo superordenador más potente del mundo, el Frontier, le llevarían 3,2 años, en solo poco más de dos horas. Este avance ha sido detallado en un artículo publicado en Nature, donde se presenta un nuevo algoritmo denominado Quantum Echoes.
Nueva Fórmula para la Computación Cuántica
El algoritmo Quantum Echoes utiliza «protocolos repetidos de inversión de tiempo» para resolver problemas que, en la actualidad, son intratables con las supercomputadoras clásicas. Google afirma que los cálculos realizados con este nuevo algoritmo habrían requerido 13,000 veces más tiempo si se hubieran ejecutado en Frontier. Los investigadores destacan que este experimento se sitúa más allá de las capacidades de la computación clásica, al ser «verificable», «estar fuera del alcance de la simulación clásica» y proporcionar información precisa sobre sistemas complejos.
Aplicaciones Prácticas del Algoritmo
No solo se proclama la ventaja cuántica, sino que se enfatiza que este esquema es fácilmente aplicable a sistemas físicos reales. En la investigación, se han presentado mediciones moleculares logradas a través del Quantum Echoes, que arrojan resultados comparables a los obtenidos mediante resonancia magnética nuclear (RMN). Esta técnica permite determinar la estructura, composición y pureza de una molécula observando la interacción de sus núcleos atómicos.
A pesar de considerarse una prueba de concepto, los investigadores señalan que estos avances podrían dar lugar a desarrollos útiles en los próximos cinco años. “Dejamos esta emocionante aplicación del mundo real para trabajos futuros”, concluyen en Nature.
Puede tener muchas aplicaciones tecnológicas y ser un paso importante hacia la ventaja cuántica en procesos útiles
Alberto Casas, profesor de Investigación en el Instituto de Física Teórica (CSIC-UAM)
Expertos Resaltan el Impacto del Algoritmo
Alberto Casas, del CSIC en el Instituto de Física Teórica, destaca que la investigación aborda cómo se dispersa y se puede recuperar la información en sistemas cuánticos. Señala que el algoritmo de Google permite recuperar correlaciones específicas que se degradan rápidamente en la evolución cuántica, y que este proceso sería muy costoso de realizar con simuladores clásicos.
Harmut Neven, vicepresidente de Ingeniería de Google, destaca la utilidad de las computadoras cuánticas en la investigación científica, mencionando que muchos obstáculos en la investigación de fármacos y la ciencia de materiales son problemas a nivel molecular. La computación cuántica se presenta como la solución para calcular con precisión lo que sucede a nivel molecular.
La computación cuántica habla el lenguaje de la naturaleza y lucha contra esa complejidad
Harmut Neven, vicepresidente de Ingeniería de Google
Validación de Resultados
Michel Devoret, reciente premio Nobel de física y científico jefe en Google Quantum, resalta que los resultados del nuevo algoritmo son verificables, lo que significa que otra computadora cuántica obtendría los mismos resultados. Thomas O’Brien, investigador de Google Quantum AI, subraya la importancia de la verificabilidad en el camino hacia una aplicación en el mundo real.
Para ilustrar esta capacidad, el equipo de Google ha realizado lo que se considera la “primera aplicación práctica” de Quantum Echoes, centrándose en una regla molecular capaz de medir distancias más allá de las limitaciones de las técnicas actuales. “Podemos hacer predicciones sobre sistemas del mundo real”, afirma Neven.
Investigación en Espectroscopía Molecular
La investigación no revisada, en la que han participado más de un centenar de científicos de 16 instituciones, busca demostrar la utilidad de la computación cuántica en la medición de moléculas de tolueno y dimetilbifenilo. Los investigadores afirman haber alcanzado una precisión y exactitud similar a las mediciones espectroscópicas convencionales.
Para lograr este avance, se utilizó el procesador cuántico Willow y circuits AlphaEvolve. “Nuestro trabajo muestra un protocolo computacional para interpretar ecos de muchos cuerpos implementados en RMN, facilitado por la computación cuántica de bajo recurso”, concluyen los investigadores.
