Supercomputadora china marca un nuevo hito en la supremacía cuántica

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Supercomputadora china marca un nuevo hito en la supremacía cuántica

La computadora cuántica Zuchongzhi / Universidad de Ciencia y Tecnología de China

La computación cuántica acaba de alcanzar otro hito, pero esta vez desde China. Investigadores del país asiático han presentado una supercomputadora cuántica súper avanzada de 66 qubits llamada Zuchongzhi, la cual, según ellos, ha alcanzado una métrica que la convierte en la máquina más poderosa de su tipo vista hasta la fecha.

De acuerdo al estudio publicado en el sitio web de preimpresiones arXiv.org, el rendimiento de Zuchongzhi es sin duda impresionante. La máquina terminó una tarea de referencia cuántica designada en alrededor de 70 minutos. La misma tarea le tomaría 8 años a la supercomputadora ‘clásica’ (no cuántica) más poderosa del mundo, afirmaron sus creadores. 

Supremacía cuántica 

Todo apunta a que Zuchongzhi está apto para reclamar la supremacía cuántica, un estado en la computación cuántica. Este indica que una máquina es capaz de completar tareas más allá de las mejores computadoras clásicas. En el pasado la computadora Sycamore de Google logró llegar a esa meta, pero luego IBM puso en duda la hazaña.

“Nuestro trabajo establece una ventaja computacional cuántica inequívoca, inviable para la computación clásica en una cantidad de tiempo razonable”, explican los investigadores. “La plataforma de computación cuántica programable y de alta precisión abre una nueva puerta para explorar nuevos fenómenos de muchos cuerpos e implementar algoritmos cuánticos complejos”.

Los qubits o bits cuánticos tienen una ventaja fundamental sobre los bits de computación clásica en la cual no solo se fijan como 1 o 0, sino que también pueden funcionar de manera efectiva como ambos a la vez. Los qubits logran esto a través de un proceso cuántico llamado superposición, que aumenta exponencialmente la disponibilidad del poder computacional.

La prueba 

Si bien la cantidad de qubits no es el único factor que determina el poder de una computadora cuántica, es quizás el más importante. En este estudio en particular, Zuchongzhi utilizó 56 qubits (de los 66 disponibles) con el objetivo de abordar un problema informático bastante conocido y complejo: muestrear la distribución de salida de circuitos cuánticos aleatorios.

De acuerdo a los autores, la tarea era aproximadamente de 100 a 1,000 veces más difícil a una que completó tiempo atrás la computadora cuántica Google Sycamore de 54 qubit. Además, mostró el tipo de diferencia de rendimiento importante que consigue hacer cada qubit adicional.

Es importante señalar que existen diferentes enfoques en la computación cuántica. Zuchongzhi usa circuitos ópticos y fotones para administrar y procesar sus qubits, en cambio Sycamore se basa en electrones y superconductores. Al mismo tiempo, son muy probables las diferencias en el cálculo y medición de los resultados.

De igual forma, la versatilidad es una consideración vital, ya sea que una computadora cuántica sea capaz de realizar múltiples tareas o solo una para la que fue diseñada específicamente. Por ejemplo, tanto Sycamore como Zuchongzhi obtienen una puntuación alta aquí y logran asumir múltiples tareas. 

Comparar estas máquinas entre sí no siempre es útil o particularmente revelador. Sin embargo, lo que acaban de hacer los investigadores chinos es un paso crucial hacia la computación cuántica, y eso se puede notar por los comentarios del físico Peter Knight, de Imperial College London.

«Estoy muy emocionado», manifestó Knight a New Scientist, quien no participó en la investigación. «Esto ha demostrado lo que siempre pensábamos que sabíamos, pero que hasta el momento no habíamos probado experimentalmente. El hecho de que es posible vencer a una máquina clásica agregando algunos qubits más», añadió.

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