Los recientes avances en computación cuántica han revelado que el procesador Sycamore de 67 qubits de Google puede superar a las supercomputadoras clásicas más rápidas. Este avance, detallado en una investigación publicada en Nature el 9 de octubre de 2024, indica una nueva fase en la computación cuántica conocida como “fase de ruido débil”.
Comprender las fases de ruido débil
Esta investigación, iniciada por Alexis Morvan en Google Quantum AI, muestra cómo los procesadores cuánticos pueden entrar en esta compleja fase de la computación estable. Durante esta fase, el chip Sycamore es capaz de realizar cálculos que superan las capacidades de rendimiento de las supercomputadoras tradicionales. Según los representantes de Google, este descubrimiento representa un paso significativo hacia aplicaciones de la tecnología cuántica en el mundo real que no pueden ser replicadas por las computadoras clásicas.
El papel de los Qubits en la computación cuántica
Las computadoras cuánticas utilizan qubits, que utilizan los principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos en paralelo. Esto contrasta marcadamente con la informática clásica, donde los bits procesan la información de forma secuencial. El poder exponencial de los qubits permite a las máquinas cuánticas resolver problemas en segundos que a las computadoras clásicas les llevaría miles de años. Sin embargo, los qubits son muy sensibles a las interferencias, lo que genera mayores tasas de fallo; por ejemplo, aproximadamente 1 de cada 100 qubits puede fallar, en comparación con la bajísima tasa de falla de 1 entre mil millones de bits de los sistemas clásicos.
Superando desafíos: corrección de ruido y errores
A pesar de su potencial, la computación cuántica enfrenta desafíos importantes, especialmente el ruido que afecta el rendimiento de los qubits. Para lograr la “supremacía cuántica”, se necesitan métodos eficaces de corrección de errores, especialmente a medida que aumenta el número de qubits, según LiveScience informe. Actualmente, las máquinas cuánticas más grandes tienen alrededor de 1.000 qubits, y ampliarlas presenta complejos obstáculos técnicos.
Experimento: muestreo aleatorio de circuitos
En el último experimento, Google investigador utilizó una técnica llamada muestreo de circuitos aleatorios (RCS) para evaluar el rendimiento de una red bidimensional de qubits superconductores. RCS sirve como punto de referencia para comparar las capacidades de las computadoras cuánticas con las supercomputadoras clásicas y se considera uno de los puntos de referencia más desafiantes en computación cuántica.
Estos hallazgos muestran que al manipular los niveles de ruido y controlar las correlaciones cuánticas, los investigadores pueden hacer que los qubits pasen a una “fase de ruido débil”. En estas circunstancias, el cálculo se vuelve bastante complejo, lo que indica que el chip Sycamore puede superar a los sistemas clásicos.
