El gigante de la comunicación presume que su innovador procesador cuántico fue capaz de resolver en cinco minutos un problema que le hubiera tomado miles de millones de años a la supercomputadora más potente que existe en la actualidad.
Este lunes 9 de diciembre, Google marcó un hito en el ámbito de la computación cuántica al revelar su nuevo chip cuántico llamado Willow, mediante el cual la compañía afirma haber logrado superar desafíos que habían permanecido sin resolverse en la industria durante décadas.
Según el gigante de la tecnología, este innovador procesador no solo refuerza su posición de liderazgo en el campo de la computación cuántica, sino que también sentará las bases para el desarrollo de aplicaciones basadas en esta tecnología que ayuden a resolver problemas comerciales del mundo real.
¿Qué diferencia a Willow del resto de los chips de computación cuántica?
A través de una publicación de blog, Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum AI, destacó que Willow es el chip cuántico más avanzado que se ha desarrollado hasta la fecha, gracias a que los especialistas de la compañía se enfocaron en múltiples aspectos técnicos e innovadores que marcaron la diferencia.
En primer lugar, señala que Willow aborda uno de los problemas más persistentes en la computación cuántica: la corrección de errores. Esto se debe a que los cúbits, que son las unidades de procesamiento de este tipo de tecnología, suelen ser inestables ya que tienen una tendencia a intercambiar información rápidamente con su entorno, lo que dificulta la protección de datos necesarios para completar un cálculo de forma precisa.
Por lo tanto, anteriormente entre más cúbits utilizaban los chips cuánticos, más errores se producían llegando al punto en el que su funcionamiento se volvía equiparable al de un sistema de computación tradicional. Sin embargo, para el desarrollo de Willow los investigadores de Google emplearon una nueva técnica que le permitió a su modelo posicionarse “por debajo del umbral”, es decir reducir los errores exponencialmente a medida que aumenta la cantidad de cúbits.
Este avance fue posible gracias a la agrupación de cúbits físicos en cúbits lógicos, que ahora actúan como una misma unidad, un enfoque que según el científico investigador de Google Quantum AI, Michael Newman, les ayudó a incrementar la capacidad del sistema, rompiendo con la tendencia tradicional de que más cúbits generan más errores.
Precisamente gracias a lo anterior Willow no sólo tiene más cúbits que las generaciones anteriores, con 105, sino que además mejora su calidad, permitiendo una corrección de errores sin precedentes en la industria de la informática.
Google cuida cada detalle de la fabricación de sus chips cuánticos
Otra de las características que diferencian a Willow con respecto al resto de los chips cuánticos existentes recae en su proceso de fabricación. El procesador fue desarrollado en las nuevas instalaciones de fabricación de chips cuánticos en Santa Bárbara, California, una de las pocas instalaciones en el mundo construidas desde cero para este propósito.
Nevan subrayó que cuidar la ingeniería de cada pieza es clave al diseñar y fabricar chips cuánticos, ya que la integración correcta de los distintos componentes que conforman un procesador es esencial para su rendimiento.
El investigador explicó que si algún componente se retrasa o no es compatible con otro, esto puede afectar significativamente la calidad del sistema. Por lo tanto, asegura que el hecho de fabricar todas las piezas desde cero en sus instalaciones en lugar de delegarlas a otros socios tecnológicos les permitió maximizar la potencia de Willow.
Google demuestra el rendimiento cuántico de Willow
Para poner a prueba la capacidad y rendimiento de Willow, Google sometió al chip cuántico al benchmark de muestreo aleatorio de circuitos o RCS por sus siglas en inglés, una prueba estandarizada que se utiliza en la industria para verificar si un sistema de computación cuántica es realmente capaz de realizar cálculos imposibles de resolver para los ordenadores clásicos o tradicionales.
Hartmut Neven presumió que Willow logró superar esta prueba de manera sobresaliente, ya que en menos de cinco minutos fue capaz de resolver un problema que “en condiciones ideales” le habría tomado a Frontier, la supercomputadora más rápida del mundo, “diez septillones de años” una alucinante cifra que “supera las escalas de tiempo conocidas en física y rebasa ampliamente la edad del universo” según el líder de Google Quantum AI.
El éxito de Willow marca un antes y un después en la computación cuántica, demostrando que es posible construir sistemas cuánticos funcionales y escalables, por lo que Google confía en que en un futuro no muy lejano esta tecnología será indispensable para transformar industrias enteras y resolver problemas complejos en áreas como la inteligencia artificial, la medicina y la energía renovable, entre muchas otras.
