Google anunció el miércoles un importante avance en la computación cuántica, afirmando que ha logrado la primera ventaja cuántica verificable. El nuevo algoritmo”Quantum Echoes”de Google, ejecutado en su chip Willow, realizó un cálculo complejo sorprendentemente 13.000 veces más rápido de lo que la supercomputadora más importante del mundo podría simularlo.
Detallado en la revista científica Naturaleza, el logro marca un paso crítico hacia la construcción de máquinas cuánticas prácticas.
Los investigadores creen que estos sistemas algún día podrían resolver problemas actualmente intratables en medicina, ciencia de materiales y otros campos. Este hito hace que la carrera cuántica pase de la ciencia pura a una ingeniería verificable y repetible con aplicaciones del mundo real en el horizonte.
Como afirmó Google en su anuncio: “Este Es la primera vez en la historia que una computadora cuántica ha ejecutado con éxito un algoritmo verificable que supera la capacidad de las supercomputadoras.”
Un nuevo hito: ventaja cuántica verificable
Ejecutando un cálculo 13.000 veces más rápido que una supercomputadora, El último logro de Google es más que un simple récord de velocidad. Representa un avance fundamental en la confiabilidad y confiabilidad del hardware cuántico, un obstáculo crucial que la industria ha luchado por superar.
El experimento, realizado en el procesador Willow de 105 qubits, ejecutó con éxito un algoritmo físico que modela cómo la información se propaga y reenfoca a través de un sistema cuántico.
Detrás de las cifras que acaparan los titulares se encuentra un logro más profundo: la verificabilidad. Por primera vez, una computadora cuántica ha demostrado una aceleración en una tarea que puede repetirse de manera confiable y compararse con la naturaleza.
Esto contrasta con demostraciones anteriores de”supremacía cuántica”, que fueron innovadoras pero más difíciles de confirmar de forma independiente. Según Sundar Pichai, director ejecutivo de Google,”el resultado es verificable, lo que significa que su resultado puede repetirse en otras computadoras cuánticas o confirmarse mediante experimentos”.
Esta capacidad lleva la tecnología más allá de las demostraciones únicas al ámbito del progreso consistente y dirigido por ingenieros.
Llamada Ecos Cuánticos, la nueva técnica funciona enviando una señal cuidadosamente diseñada al sistema cuántico. Luego, los investigadores perturban un solo qubit e invierten con precisión la evolución de la señal para escuchar el”eco”que regresa.
Este eco, amplificado por un fenómeno llamado interferencia constructiva, revela información increíblemente sensible sobre la estructura y dinámica del sistema.
Durante años, la promesa de la computación cuántica se ha visto atenuada por el desafío de los errores y la inestabilidad. Este avance se basa directamente en el éxito del chip Willow en 2024 al lograr una corrección de errores”por debajo del umbral”.
Ese hito demostró que una vez que los qubits alcanzan cierta calidad, ampliar el sistema puede en realidad reducir los errores en lugar de amplificarlos, allanando el camino para procesadores más grandes y estables.
De la mesa de laboratorio al mundo real: aplicaciones y amenazas
Con este nuevo nivel de precisión, Google se muestra optimista sobre el camino hacia casos de uso prácticos. Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum AI, proyectó una línea de tiempo clara:”Con los ecos cuánticos seguimos siendo optimistas de que dentro de cinco años veremos aplicaciones del mundo real que sólo son posibles en computadoras cuánticas”.
Las aplicaciones más prometedoras son la simulación del mundo natural a nivel molecular, una tarea que abruma incluso a las computadoras clásicas más poderosas.
Una comprensión más profunda de estas interacciones podrían desbloquear nuevos catalizadores, baterías más eficientes y nuevos productos farmacéuticos.
En un experimento de prueba de principio con la Universidad de California, Berkeley, los investigadores utilizaron la técnica Quantum Echoes para analizar la estructura de las moléculas.
Los resultados sugieren que el método podría convertirse en una poderosa herramienta para el descubrimiento de fármacos y la ciencia de materiales. Como explicó Google en su anuncio:”Así como el telescopio y el microscopio abrieron mundos nuevos e invisibles, este experimento es un paso hacia un’alcance cuántico’capaz de medir fenómenos naturales que antes no se podían observar”.
Sin embargo, el creciente poder de las máquinas cuánticas también pone de relieve una importante amenaza: el potencial de romper el cifrado moderno.
Un avance de esta magnitud ofrece nuevas urgencia al vector de ataque “Harvest Now, Decrypt Later”, donde los adversarios roban datos cifrados hoy con la intención de descifrarlos una vez que una poderosa computadora cuántica esté disponible.
Tal amenaza tiene impulsó a organismos gubernamentales como NIST a finalizar los estándares de criptografía poscuántica (PQC) para defenderse contra futuros ataques.
Se plantea un riesgo directo para los activos digitales y las comunicaciones. Como Christopher Peikert, profesor de la Universidad de Michigan, le dijo a Decrypt, “la computación cuántica tiene una probabilidad razonable (más del cinco por ciento) de ser un riesgo importante, incluso existencial, a largo plazo para Bitcoin y otras criptomonedas.”
La silenciosa cuenta regresiva hacia un mundo poscuántico es cada vez más fuerte.
La multitudinaria carrera hacia un futuro cuántico
El logro de Google aterriza en un campo ferozmente competitivo donde los gigantes tecnológicos están apostando miles de millones en estrategias divergentes para construir una computadora cuántica tolerante a fallas.
Mientras Google se ha centrado en demostrar una velocidad verificable con sus qubits superconductores, sus rivales están explorando caminos fundamentalmente diferentes, cada uno con sus propios riesgos y recompensas potenciales.
IBM, un pionero en este campo, ha trazado una ambiciosa hoja de ruta dirigida a un sistema tolerante a fallas para 2029. Su estrategia depende de un reciente giro hacia un código de corrección de errores más eficiente conocido como qLDPC, cuyo objetivo es reducir drásticamente el número de qubits físicos necesarios para crear un único qubit lógico estable.
AWS de Amazon, con su chip Ocelot, está diseñando”qubits bosónicos”diseñados para suprimir de forma natural ciertos errores a nivel de hardware. Su filosofía es incorporar la corrección de errores en la arquitectura desde cero, en lugar de agregarla más tarde.
Microsoft está siguiendo una estrategia dual y audaz. Está respaldando una importante computadora cuántica de átomo neutro en Dinamarca y al mismo tiempo desarrolla sus propios “qubits topológicos” de alto riesgo y alta recompensa.
Su chip Majorana 1 tiene como objetivo crear qubits que sean inherentemente estables, lo que teóricamente podría eliminar por completo la necesidad de una corrección de errores compleja, aunque la tecnología sigue siendo experimental.
Cada enfoque presenta desafíos de ingeniería monumentales, y sigue siendo No está claro cuál resultará en última instancia más escalable y práctico.
Sin embargo, el progreso es innegable. Winfried Hensinger, profesor de la Universidad de Sussex, observó que el trabajo de Google es “otra prueba más convincente de que Las computadoras cuánticas se están volviendo cada vez más poderosas.”
En última instancia, el anuncio de Google replantea la carrera cuántica. La competencia ya no se trata solo de recuentos de qubits en bruto o de velocidad teórica, sino de construir sistemas que puedan producir resultados verificables, repetibles y, en última instancia, útiles.
Si bien la industria aún no se encuentra en su”momento ChatGPT”, este avance acerca ese día significativamente más cerca.
