Google ha marcado un hito histórico en el desarrollo de la computación cuántica con la presentación de Willow, su más reciente chip cuántico de última generación. Este procesador no solo destaca por su capacidad de realizar cálculos de forma exponencialmente más rápida que los sistemas tradicionales, sino también por su innovadora solución al problema de los errores cuánticos, un desafío que ha obstaculizado el avance de esta tecnología durante décadas.
Willow, diseñado y probado en los laboratorios de Santa Bárbara, California, ha demostrado ser capaz de realizar en tan solo cinco minutos cálculos que incluso los superordenadores más avanzados, como Frontier, tardarían una cantidad de tiempo inconcebible en completar, según explicó Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum IA. Este nivel de rendimiento, descrito como “extraordinario” por la compañía, representa un avance crucial hacia la construcción de ordenadores cuánticos funcionales y a gran escala.
la importancia de corregir errores cuánticos
Uno de los mayores retos en la computación cuántica ha sido la corrección de errores. Los sistemas cuánticos, que trabajan con cúbits en lugar de bits, son extremadamente sensibles a factores externos como el ruido, los cambios de temperatura y otras alteraciones ambientales. Esto complica la estabilidad de los cálculos y pone en riesgo su fiabilidad, especialmente a medida que se incrementa el número de cúbits.
Willow aborda este problema con un enfoque innovador conocido como “corrección de errores por debajo del umbral”. En términos simples, el chip ha demostrado que a medida que se utilizan más cúbits, los errores disminuyen exponencialmente. Este logro, que no se había alcanzado antes en la práctica, confirma la posibilidad de construir sistemas cuánticos escalables y funcionales.
cúbits físicos y cúbits lógicos
En la investigación cuántica, los cúbits físicos representan las unidades reales de información, mientras que los cúbits lógicos son conjuntos de cúbits físicos diseñados para trabajar en conjunto y mejorar la precisión del sistema. Willow se posiciona como el primer sistema “por debajo del umbral” que utiliza este enfoque de manera eficiente, lo que refuerza la viabilidad de la tecnología cuántica a gran escala.
“Demostramos que cuantos más cúbits utiliza Willow, más reducen los errores, volviéndose el sistema más robusto y cuántico”, explicó Neven. Este avance, calificado como “histórico” por los expertos, representa un progreso significativo en un desafío que lleva más de 30 años sin resolverse.
la prueba de supremacía cuántica
Para evaluar el rendimiento de Willow, Google utilizó el muestreo aleatorio de circuitos (RCS, por sus siglas en inglés), una prueba reconocida como la más compleja que puede realizarse en un ordenador cuántico. Este método permite comprobar si un sistema cuántico puede realizar cálculos imposibles de ejecutar por los ordenadores convencionales, un fenómeno conocido como “supremacía cuántica”.
Los resultados de Willow superaron ampliamente a los obtenidos en versiones anteriores como Sycamore, el chip presentado por Google en 2019. Con un total de 105 cúbits —aunque los experimentos se realizaron con 101—, Willow se posiciona como el prototipo más avanzado y escalable creado hasta ahora, ofreciendo “el mejor rendimiento de su clase” en términos de corrección cuántica de errores y capacidad de muestreo aleatorio de circuitos.
un futuro prometedor
Michael Newman, investigador del equipo de Google Quantum IA, expresó su entusiasmo por el impacto potencial de Willow. Según Newman, los resultados actuales son solo el comienzo de una nueva era en la computación cuántica. “Es emocionante no solo por lo que hemos logrado, sino también por hacia dónde vamos”, afirmó en un encuentro virtual con la prensa.
Aunque la creación de un ordenador cuántico plenamente funcional todavía está lejos, Willow representa un avance significativo que acerca a la humanidad a ese objetivo. Google continúa trabajando en el perfeccionamiento de esta tecnología, consolidando su liderazgo en la carrera por construir sistemas cuánticos útiles, gigantescos y escalables.
Con este logro, Willow se perfila como una pieza clave en el futuro de la computación, prometiendo resolver problemas que actualmente están fuera del alcance de los superordenadores más avanzados. La combinación de potencia de cálculo y corrección de errores presentada por este chip augura una revolución tecnológica que podría transformar desde la ciencia hasta la economía en las próximas décadas.
