Google revela Willow: El chip cuántico que revoluciona la computación
Google ha sacudido el mundo de la tecnología con la presentación de Willow, su chip de computación cuántica más avanzado hasta la fecha. Este avance tecnológico no solo promete revolucionar la forma en que procesamos la información, sino que también nos acerca a la realidad de tener ordenadores cuánticos comercialmente viables y podría incluso ofrecer evidencia indirecta sobre la existencia de universos paralelos.
La necesidad de la computación cuántica
En varios campos de la ciencia, como la encriptación de datos, la investigación de fármacos y materiales, o el aprendizaje automático para la inteligencia artificial, los ordenadores convencionales han alcanzado sus límites. Los cálculos necesarios para estos campos llevan un tiempo infinitamente largo o simplemente no son posibles con la tecnología actual. Es aquí donde entra en juego la promesa de la computación cuántica.
¿Qué hace especiales a los ordenadores cuánticos?
A diferencia de los ordenadores clásicos que funcionan con bits (que solo tienen dos estados: 1 para «encendido» o 0 para «apagado»), los ordenadores cuánticos utilizan qubits. Los qubits pueden adoptar un número infinito de estados, lo que permite a los ordenadores cuánticos calcular mucho más rápido. Sin embargo, esta ventaja viene con un desafío: son más propensos a errores.
Willow: Un hito en la corrección de errores cuánticos
El chip Willow de Google ha logrado lo que muchos consideraban imposible: reducir exponencialmente los errores a medida que se aumenta el número de qubits. Esta hazaña, conocida en el campo como estar «por debajo del umbral», ha sido un desafío pendiente desde que se introdujo la corrección de errores cuánticos en 1995.
El equipo de Google, liderado por el informático alemán Hartmut Neven, ha logrado por primera vez corregir errores cuánticos con tasas de error inferiores a un valor umbral relevante. Esto se consiguió utilizando el llamado «código de superficie», combinando con éxito varios qubits físicos propensos a errores en un qubit lógico menos propenso a errores.
Este logro es crucial porque:
- Demuestra la viabilidad de construir ordenadores cuánticos a gran escala.
- Permite correcciones de errores en tiempo real, esencial para cálculos complejos.
- Supera el «punto de equilibrio», donde los arrays de qubits tienen vidas útiles más largas que los qubits físicos individuales.
Rendimiento que desafía la imaginación
Willow no solo brilla en la corrección de errores, sino también en su rendimiento puro. El chip es capaz de resolver en minutos problemas que tomarían miles de millones de años a los superordenadores convencionales. Este nivel de rendimiento supera ampliamente la edad conocida del universo, lo que sugiere que la computación cuántica está operando en un nivel fundamentalmente diferente al de la computación clásica.
La teoría de los universos paralelos
La declaración más sorprendente vino de Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum AI, quien sugirió que el extraordinario poder computacional del chip podría explicarse mediante la teoría de los universos paralelos.
Neven afirmó que este rendimiento «da crédito a la idea de que la computación cuántica se produce en muchos universos paralelos, en línea con la idea de que vivimos en un multiverso».
Esta afirmación se basa en la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica, donde el universo entero está en superposición y, durante la observación, no hay colapso sino una ramificación de los mundos.
David Deutsch, físico de la Universidad de Oxford, ha sugerido que los ordenadores cuánticos funcionan mediante «paralelismo cuántico», donde la interferencia ocurre entre universos.
Sin embargo, es importante señalar que los expertos advierten que es prematuro vincular directamente el funcionamiento de los ordenadores cuánticos con la existencia del multiverso. El funcionamiento de estos dispositivos puede explicarse igualmente bien bajo otras interpretaciones de la mecánica cuántica.
Desafíos pendientes y perspectivas futuras
A pesar de estos avances impresionantes, aún quedan desafíos significativos:
- El procesador cuántico «Willow» consta de 105 qubits superconductores, pero se estima que se necesitarían 1.457 qubits físicos para alcanzar tasas de error satisfactorias.
- Según el profesor Michael Hartmann de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg, con la calidad actual de los qubits, se necesitarán entre 100.000 y un millón de qubits para realizar grandes cálculos tolerantes a errores.
- Los investigadores trabajan actualmente con 100 qubits, pero se espera que pronto sean 10.000, y en el futuro incluso 10.000.000 qubits son concebibles.
Implicaciones para el futuro
El desarrollo de Willow tiene implicaciones de gran alcance:
- Avances científicos: Potencial para revolucionar campos como la medicina, la energía y la inteligencia artificial.
- Aplicaciones comerciales: Acerca la posibilidad de algoritmos cuánticos prácticos y relevantes comercialmente.
- Sinergia con IA: La computación cuántica podría impulsar significativamente el desarrollo de la inteligencia artificial.
Sundar Pichai, CEO de Google, ve a Willow como «un paso importante en nuestro viaje para construir un ordenador cuántico útil con aplicaciones prácticas en áreas como el descubrimiento de fármacos, la energía de fusión, el diseño de baterías y más».
La carrera cuántica global
La investigación cuántica se ha convertido en un campo crítico a nivel global. Tanto Estados Unidos como China han realizado grandes inversiones en este campo, mientras que Washington también ha impuesto restricciones a la exportación de esta tecnología sensible.
Según Olivier Ezratty, experto independiente en tecnologías cuánticas, la inversión privada y pública en este campo ha rondado los 20.000 millones de dólares en todo el mundo en los últimos cinco años.
Conclusión
El chip Willow de Google representa un salto cuántico en la tecnología de computación. Con su capacidad para corregir errores y su rendimiento sin precedentes, Willow está allanando el camino para una nueva era de descubrimientos científicos y aplicaciones tecnológicas que antes eran inimaginables.
Aunque aún quedan desafíos por superar, el futuro de la computación cuántica parece más prometedor que nunca. Google está a la vanguardia de esta revolución, y el mundo espera ansiosamente ver cómo esta tecnología transformará nuestra comprensión del universo y nuestra capacidad para resolver problemas complejos.
La computación cuántica no solo promete revolucionar la tecnología, sino que también podría ofrecernos nuevas perspectivas sobre la naturaleza fundamental de nuestra realidad. Mientras los científicos continúan explorando las implicaciones de estas máquinas increíbles, es posible que nos encontremos al borde de una nueva era de descubrimientos que cambiarán nuestra comprensión del universo y nuestro lugar en él.
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