Revolución cuántica: el ordenador de Google resuelve en tres minutos lo que ahora se tardaría 10.000 años

Un ordenador cuántico de Google ha completado en 200 segundos una tarea que el ordenador convencional más rápido del mundo tardaría unos 10.000 años en realizar

“De acuerdo a la información que tenemos, este experimento constituye el primer cálculo que solo se puede realizar en un procesador cuántico". Así comienza un artículo, publicado en la reconocida revista Nature por ingenieros de Google. ¿Qué significa? Básicamente que aquellos procesos que antes podían tomarle años a un ordenador, ahora se resuelven en segundos.

La ciencia detrás de esto, sin embargo, es algo más compleja. Un ordenador como los que usamos habitualmente, procesa la información a partir de bits (las neuronas, hablando mal y pronto) con un lenguaje binario: el 0 y el 1. Los ordenadores cuánticos, sin embargo, sustituyen los bit por átomos. La pregunta lógica sería por qué.

A escalas microscópicas, como las que se dan en el mundo cuántico, las partículas hacen cosas muy extrañas. Una de ellas es que, si no hay ninguna fuerza que se ejerza sobre ellas, pueden quedarse quietas y moverse al mismo tiempo. Este estado se conoce como superposición y ocurre cuando una partícula muestra, simultáneamente, dos o más estados, como la posición o la energía. Así, en el mundo cuántico, los átomos o qubits, podrían funcionar al mismo tiempo como 1 y 0. La ventaja de esto en informática es que aumenta exponencialmente la cantidad de información que se puede procesar. Con dos qubits, hay cuatro estados posibles (00, 01, 10 y 11), tres qubits pueden representar ocho y trescientos qubits dan un número mayor que el de los átomos en el Universo.

Uno de los más reconocidos expertos, a nivel mundial, en este campo es el español Ignacio Cirac, director del Instituto Max Planck de Computación Óptico Cuántica. De acuerdo con Cirac un cálculo que a un ordenador que trabaja con bites le tomaría billones de años, a uno cuántico solo media hora.

En 2017 Google desarrolló un sistema de 72 qubits pero resultó demasiado difícil de controlar y decidió reducir el número de átomos a 53. El nuevo procesador, llamado Sycamore, es el que se describe en el artículo de Nature.

Según los resultados publicados, Sycamore fue capaz de resolver un cálculo en 3 minutos y 20 segundos.La misma operación le tomaría a Summit (el ordenador más potente del mundo), alrededor de 10.000 años. O lo que es lo mismo: realizó una operación que ni los más avanzados superordenadores del planeta, pueden hacer, algo que demuestra la supremacía cuántica.

Muchos científicos compararon el anuncio de Google con el primer vuelo en avión de los hermanos Wright en 1903. “El artefacto original de los hermanos Wright no era un avión útil – explicaba, en una entrevista al New York Times, Scott Aaronson, un informático de la Universidad de Texas que revisó el artículo de Google –. Pero fue diseñado para probar una hipótesis. Y la demostró”.

Pese a la importancia del avance y al reconocimiento de gran parte de la comunidad científica, hay quienes no están muy de acuerdo con la afirmación de que se ha demostrado la supremacía cuántica. Y uno de ellos es IBM, un importante contendiente en tecnología cuántica. En un post publicado recientemente señalan que “una simulación ideal de la misma tarea se puede realizar en un sistema clásico en 2,5 días y con mucha mayor fidelidad. De hecho, esta es una estimación conservadora, en el peor de los casos, y esperamos que con mejoras adicionales la simulación pueda reducirse aún más. Debido a que el significado original del término "supremacía cuántica", según lo propuesto por John Preskill en 2012, era describir el punto donde los ordenadores cuánticos pueden hacer cosas que los ordenadores convencionales no pueden hacer, consideramos que este umbral no se ha traspasado aún”.

Los autores del post añaden que el sistema de Google es una pieza de hardware especialmente diseñada para resolver un solo problema y que Google “no tuvo en cuenta por completo el almacenamiento” al estimar cuánto tiempo tardaría su superordenador tradicional en realizar el mismo cálculo.

Obviamente estamos ante un momento histórico y las potencias tecnológicas (en este caso Google e IBM) se disputan ser los primeros en plantar la bandera en territorio nuevo. Queda mucho camino por recorrer (por ejemplo, los microchips cuánticos son aún muy inestables y propensos a interferencias causadas por el calor y la electricidad), pero estamos mucho más cerca de lo que pensamos.

El futuro del impacto

No, no veremos mañana en tiendas un ordenador cuántico. Ni siquiera el año que viene. Pero estos avances firmes tendrán un enorme impacto en el conocimiento.En términos simples, en la era de la información, pasaremos de las máquinas arrastradas por animales a las de vapor. Esto nos permitirá realizar una gran cantidad de simulaciones sobre, por ejemplo, el efecto de medicamentos, terapias y facilitará una mejor comprensión del clima y del universo. De acuerdo con Google, los ordenadores cuánticos avanzarán a una "tasa exponencial doble”: mientras que los ordenadores actuales han estado vinculados a la Ley de Moore (cada 18 meses se duplica la potencia), en tecnología cuántica esto ocurrirá en menos de un año. Uno de los riesgos de esto, que los hay, es que un ordenador con esta potencia, al realizar billones de operaciones en un instante, podría descifrar, en minutos, los códigos más secretos no solo de personas, sino de bancos, gobiernos...Vamos, que un ordenador cuántico es el sueño de un hacker.