China parece estar ganando la carrera en la computación cuántica. Empresas y gobiernos compiten para desarrollar el modelo más poderoso. En esa carrera, investigadores estatales chinos publicaron un informe en el que afirman que desarrollaron un sistema de computación cuántico que es 10.000 millones de veces más rápido que la máquina «Sycamore» de Google.
Un hito sumamente importante. Los especialistas asiáticos explican que las computadoras cuánticas prometen realizar ciertas tareas que son imposibles para las computadoras clásicas.
«El muestreo de bosones (partículas mediadoras de la interacción nuclear débil, una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza) es una tarea de este tipo y se considera un fuerte candidato para demostrar la ventaja computacional cuántica», explicaron. A través de la nueva máquina detectaron un máximo de 76 fotones.
La innovadora computadora
Los investigadores construyeron, básicamente, una máquina llamada Jiuzhang de computación cuántica que usa luz para realizar una tarea muy específica (muestreo de bosones) con el único propósito de demostrar y medir su efectividad. Y, de acuerdo con los resultados estas computadoras pueden, en teoría, resolver problemas tan complejos que físicos e informáticos estiman que una máquina clásica tardaría miles de años en resolver. El experto chino Pan Jianwei y su equipo desarrollaron el sistema.
En 2018, Google afirmó que había desarrollado la primera máquina que podía demostrar una «ventaja cuántica». Es decir, que era capaz de hacer algo que una computadora clásica no podía en un tiempo razonable. Afirmó que su sistema, una máquina de 53 qubits que mueve un chip cuántico llamado «Sycamore», podría resolver un problema específico que una supercomputadora no podría.
Sin embargo, IBM, con su equipo Big Blue, logró resolver el mismo problema en una de sus supercomputadoras clásicas en solo unos días. Ahora el caso chino, publicado en la revista Science, llama la atención porque ejecutaron un experimento que ven como una demostración del poder de la «supremacía cuántica». Un hito importante que muestra que trabajan en la construcción de máquinas de computación cuántica.
Desarrollos de computación cuántica
Investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos, Estados Unidos, utilizaron el procesador IBM-Q para realizar un experimento y simular un viaje cuántico en el tiempo. De acuerdo con el reporte publicado en agosto pasado, descubrieron que la realidad se «autorregula», y que los cambios realizados en el pasado no alterarán drásticamente el futuro.
Su teoría estuvo basada en el conocido efecto mariposa, que establece que una pequeña acción en un sistema puede desencadenar enormes consecuencias. Pero claro, dado que aún no es posible lograr que una persona viaje en el tiempo, los investigadores usaron una computadora cuántica a través la que pudieron simular una evolución opuesta en el tiempo o ejecutar un proceso hacia atrás en el pasado.
Nikolai Sinitsyn, coautor del estudio, explicó que de esta forma pueden ver qué sucede con un mundo cuántico complejo si se viaja en el tiempo, se agregan datos pequeños y se regresa. El equipo desarrolló un sistema que, usando puertas cuánticas, demostró la causa y efecto que se ejecuta hacia delante y hacia atrás en el tiempo.
Tras la investigación, los especialistas en computación cuántica descubrieron que, a pesar de los cambios, el mundo sobrevive. Lo que quiere decir que no hay efecto mariposa en la mecánica cuántica, de acuerdo con Sinitsyn.
Los alcances de la computación cuántica
La computación cuántica está en los albores de su desarrollo, a pesar de ser una disciplina en la que los científicos llevan varios años trabajando. Es un tipo de computación que supone un nuevo paradigma por aplicar las leyes de la física cuántica a la información tradicional.
La rapidez de procesamiento y su capacidad de resolución de problemas complejos permitirán dar respuesta a algunos de los desafíos actuales. Este tipo de computación está llamada a ser la herramienta que ayude a resolver algunos de los grandes desafíos que tiene la sociedad en el ámbito de la salud, la gestión energética o en el terreno económico y productivo.
Carmen Recio, embajadora de IBM-Q, define la computación cuántica como un «nuevo tipo de computación que aprovecha los fenómenos de la mecánica cuántica de la superposición». Además del entrelazamiento y la interferencia para procesar la información de una forma completamente diferente.
Los expertos creen que cuando se cuente con una computadora cuántica escalable y de propósito general las oportunidades serán muchas. Se podría crear la capacidad de modelar, diseñar, analizar y construir nuevos materiales y químicos sintéticos a nanoescala; además de ayudar a desarrollar nuevo hardware y software para revigorizar el potencial de la computación tradicional.
Computación cuántica en España
En España se están dando pasos desde instituciones académicas, empresas y organizaciones empresariales para avanzar en el desarrollo de la computación cuántica. Aunque todavía queda un largo camino por recorrer, AMETIC es una de las organizaciones que investigan este tipo de computación.
La compañía trabaja para fomentar su desarrollo y acercar sus beneficios a las empresas. En 2019 presentó el informe La España cuántica: una aproximación empresarial, coordinado por Alfonso Rubio, vicepresidente de Innovación de la organización.
La investigación refleja el estado de la computación cuántica en España y detalla las principales iniciativas que se han puesto en marca para impulsarla. Rubio reconoce que el país tiene un «gran talento», aunque no se invierte prácticamente nada. Un factor que sumado a la falta de un plan estratégico de desarrollo revela las carencias en este terreno.
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