Por Pablo Hamada
10 Diciembre 2024
El nuevo chip de Google, Willow. Fuente: Google Quantum
Google reveló este lunes su nuevo chip cuántico de última generación, llamado Willow, con dos logros centrales: una potencia de cálculo "extraordinaria" y un avance en la corrección de errores, lo que le permitirá a la compañía acelerar el camino hacia un futuro ordenador cuántico útil y a gran escala.
"El chip Willow es un gran paso en un viaje que comenzó hace más de 10 años", resume Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum IA, quien, junto a otros investigadores de la compañía, firma en la revista científica Nature un artículo con los detalles de este avance.
Willow, un nuevo chip cuántico, ha logrado un avance significativo en la corrección de errores, un desafío que se ha buscado durante casi 30 años. Además, puede reducirlos exponencialmente a medida que se escala. Esto significa que, a diferencia de los sistemas anteriores, Willow se vuelve más cuántico a medida que se hace más grande.
Tal como lo remarcó el CEO de Google, Sundar Pichai, en su cuenta de X, los científicos destacaron que Willow resolvió un cálculo estándar en menos de 5 minutos, una tarea que le tomaría a una supercomputadora líder más de diez septillones de años (cuatrillones en el sistema europeo, que equivalen a 10 seguido de 24 ceros), mucho más que la edad del universo
Todos los detalles de Willow fueron presentados por la empresa en la revista Nature y aquí te resumimos siete claves para entender este hito tecnológico:
1. ¿Qué es la computación cuántica?
La computación cuántica se basa en los principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos complejos que están más allá de las capacidades de las computadoras clásicas. A diferencia de estas últimas, que utilizan bits para representar información como 0 o 1, las computadoras cuánticas usan cúbits, que pueden representar ambos estados simultáneamente, gracias a un fenómeno llamado superposición. Esto les permite realizar múltiples cálculos a la vez, aumentando exponencialmente su potencia de procesamiento.
Computadora de Google Quantum
2. ¿Qué tiene de especial Willow?
El nuevo chip de Google es especial por dos razones principales:
Corrección de errores: Uno de los mayores desafíos en la computación cuántica es la propensión de los cúbits a interactuar con su entorno, generando errores que afectan los cálculos. Willow ha logrado reducir estos errores exponencialmente a medida que se escala, un avance que se ha perseguido durante casi 30 años.
Rendimiento superior: Willow ha demostrado un rendimiento asombroso en las pruebas de referencia. En un cálculo estándar, Willow tardó menos de 5 minutos en completar una tarea que le tomaría a una supercomputadora actual más de 10 septillones de años.
3. ¿Cómo se compara Willow con otros chips cuánticos?
Willow se compara favorablemente con otros chips cuánticos en términos de rendimiento. Según detalló Google, en la comparación de muestreo aleatorio de circuitos (RCS), Willow es aproximadamente el doble de bueno que el anterior chip cuántico de Google, Sycamore. Además, Willow es el primer sistema que se vuelve más cuántico a medida que se hace más grande, gracias a su capacidad para reducir errores a medida que se agregan más cúbits.
4. ¿Qué es el muestreo aleatorio de circuitos (RCS)?
El muestreo aleatorio de circuitos (RCS) es una prueba de referencia utilizada para evaluar el rendimiento de las computadoras cuánticas. Se considera la prueba más difícil que se puede realizar actualmente en un ordenador cuántico para determinar si su ejecución sería imposible en un ordenador clásico. En esta prueba, Willow ha demostrado un rendimiento que supera ampliamente a las supercomputadoras actuales.
5. ¿Qué significa "estar por debajo del umbral" en la corrección de errores?
Significa que la tasa de error disminuye a medida que se aumenta el número de cúbits. Esto se logra agrupando cúbits físicos en cúbits lógicos, que actúan como una sola unidad más robusta. Willow es el primer chip cuántico que ha logrado estar por debajo de este umbral, un hito crucial para la construcción de computadoras cuánticas a gran escala.
6. ¿Cuáles son las aplicaciones potenciales de Willow?
Willow acerca a Google a la construcción de una computadora cuántica a gran escala y tolerante a fallas que podría tener un impacto profundo en muchas áreas de la sociedad. Se espera que las computadoras cuánticas como Willow puedan revolucionar campos como:
Descubrimiento de medicamentos: Simulando las interacciones moleculares a nivel cuántico, se podrían diseñar medicamentos más efectivos y personalizados.
Creación de baterías más eficientes: La computación cuántica podría ayudar a diseñar baterías más eficientes para vehículos eléctricos y otras aplicaciones.
Avances en energía de fusión nuclear: Las simulaciones cuánticas podrían acelerar la investigación en energía de fusión, una fuente de energía limpia y potencialmente ilimitada.
Inteligencia artificial (IA): La computación cuántica podría impulsar el desarrollo de algoritmos de IA más potentes y eficientes.
7. ¿Quiénes son los competidores de Google en la computación cuántica?
Google no está solo en la carrera por la supremacía cuántica. Otras empresas como IBM, Microsoft y Atom Computing también están invirtiendo en el desarrollo de esta tecnología. IBM, por ejemplo, tiene una hoja de ruta que prevé la ventaja cuántica para 2029, y se enfoca en la combinación de chips mejorados con un sistema de programación (Qiskit) de alto rendimiento. Microsoft y Atom Computing, por su parte, están desarrollando un ordenador cuántico que integra la nube de computación de alto rendimiento y modelos avanzados de inteligencia artificial.
Temas
Google
Lo más popular
