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Google ha anunciado que ha hecho un gran avance en la corrección de errores que son inherentes a las computadoras cuánticas que están actualmente en uso. Esto representa un paso temprano pero potencialmente significativo hacia la superación de la barrera técnica más importante para una nueva y revolucionaria forma de computación.
Según Hartmut Neven, quien está a cargo de Google computación cuántica operaciones, los hallazgos de la corporación de Internet se publicaron en la revista Nature y representan un “hito en nuestra búsqueda para construir una computadora cuántica viable”. Describió la corrección de errores como “un rito de iniciación fundamental por el que debe pasar cada dispositivo de computación cuántica”.
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Los bits cuánticos, también conocidos como qubits, en los que se basan las computadoras cuánticas solo pueden mantener sus estados cuánticos durante una pequeña fracción de segundo, lo que dificulta la producción de resultados útiles. Cualquier información codificada en un sistema cuántico se perderá antes de que la computadora pueda terminar sus cálculos. El problema técnico más difícil y lento al que se enfrenta actualmente la industria es tratar de encontrar una solución para remediar las fallas que esto provoca.
Incluso si esto solo da como resultado una mejora marginal con respecto a las computadoras convencionales, ciertas empresas cuánticas han puesto sus esperanzas para el futuro cercano en descubrir formas de programar las máquinas actuales propensas a errores o “ruidosas”. Este es el caso a pesar de que estas máquinas son cada vez más sofisticadas. Desafortunadamente, esos intentos aún no han dado ningún resultado práctico, lo que lleva a la creciente creencia de que la computación cuántica no será viable hasta que se supere el desafío mucho más importante de la corrección de errores.
Los investigadores de Google dijeron que habían encontrado una manera de distribuir los datos procesados por una computadora cuántica en muchos qubits para que todo el sistema pudiera retener lo suficiente para terminar un cálculo, incluso cuando los qubits individuales caían fuera de sus estados cuánticos. Esto se logró distribuyendo los datos entre muchos qubits para que el sistema en su conjunto pudiera retener lo suficiente para finalizar el cálculo.
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La investigación realizada y publicada en Nature indicó que solo hubo una disminución del 4% en la tasa de error debido a que Google amplió su técnica para ejecutarla en un sistema cuántico más grande. Sin embargo, los investigadores notaron que esta era la primera vez que aumentar el tamaño de la computadora no había llevado también a un aumento en la tasa de errores. Neven declaró que demostraba que Google había superado un “punto de equilibrio”, después del cual los avances adicionales generarían ganancias constantes en el rendimiento, poniendo a la empresa en el camino para tener su primera computadora cuántica práctica. Neven se refería al punto en el que los avances adicionales traerían ganancias constantes en el rendimiento.
Según Julian Kelly, investigador de Google, el avance en la corrección de errores fue el resultado de las mejoras que Google había realizado en todos los componentes de su computadora cuántica, desde la calidad de sus qubits hasta su software de control y el equipo criogénico que se usaba para enfriar. la computadora hasta cerca del cero absoluto. Continuó diciendo que, como resultado, la cantidad total de errores se había reducido a un nivel tan insignificante que ahora era posible expandir la escala del sistema sin causar un crecimiento exponencial en la cantidad de errores.
Google declaró que el desarrollo era solo el segundo de los seis pasos necesarios para construir una computadora cuántica que pudiera usarse en el mundo real. La siguiente fase consistió en perfeccionar su ingeniería hasta el punto en que solo requeriría 1000 qubits para generar el llamado “qubit lógico”. Un qubit lógico es una abstracción creada sobre qubits físicos imperfectos y puede operar sin errores. Según Neven, Google cree que tendrá una máquina útil una vez que haya descubierto cómo construir y vincular mil qubits lógicos en un solo sistema.
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Las afirmaciones científicas hechas por Google sobre la computación cuántica en el pasado son controvertidas. En 2019, la compañía anunció en un artículo publicado en Nature que había logrado lo que se conoce como “supremacía cuántica”. Esto se refiere al punto en el que una computadora cuántica puede terminar un cálculo imposible de realizar para una máquina convencional a todos los efectos.
Sin embargo, esta declaración fue cuestionada por IBM y otras empresas, y se crearon nuevas técnicas de programación para aumentar el rendimiento de las computadoras tradicionales. Como resultado, se retrasó el tiempo en que los fabricantes de máquinas cuánticas podrían afirmar haber alcanzado la “supremacía”.
En un artículo publicado esta semana en Nature, los investigadores de Google declararon que estaban abordando su supuesto logro científico más reciente con “precaución”. Advirtieron que todavía existía una posibilidad remota de que su estrategia de corrección de errores no funcionara en el futuro cuando se aplicara a sistemas cuánticos mucho más grandes.
