China anuncia el primer hito hacia la "supremacía cuántica": en qué consiste y para qué sirve

En octubre de 2019, Google se proclamó líder de la computación cuántica tras presentar una máquina capaz de realizar en 200 segundos un cálculo que la supercomputadora más potente habría realizado en varios miles de años. 

Sin embargo, hace unos días el proyecto Jiuzhang, con sede en Shanghái (China) presentó otra computadora cuántica "10.000 millones de veces más rápida" que la de Google.

El relevo de la 'supremacía cuántica' se efectuó de forma tan rápida e implica a tecnologías tan diferentes, que incluso para los expertos en informática supone un desafío hacer comparaciones y evaluar el progreso en términos de su uso científico. El jefe del equipo 'Tecnologías informáticas cuánticas' del Centro Cuántico Ruso, Alexéi Fiódorov, sostiene que las computadoras cuánticas construidas sobre distintos principios de funcionamiento pueden ser útiles en distintas misiones.

Los logros de la computadora cuántica china tienen naturaleza óptica y utilizan fotones como unidades portadoras de información cuántica, mientras que los inventores de Google recurrieron a los circuitos de superconductores, aclaró el experto en declaraciones.

De momento, solo se trata de experimentos en los que las tareas se plantearon deliberadamente de tal forma "que fueran difíciles de resolver con ayuda de las computadoras clásicas", según Fiódorov. Así, Google mostró el modelado de unos circuitos cuánticos aleatorios, algo muy complicado para la computación común a causa del enorme número de posibles estados en que debe estar el sistema sucesivamente.

Costes operacionales

Google realiza la primera simulación de una reacción química en una computadora cuántica

Operar las supercomputadoras, incluso para verificar las estimaciones del tiempo en los mencionados experimentos, tiene su precio. De hecho, el informático Scott Aaronson reveló recientemente en su blog que el cumplimiento de una tarea concebida por él para la mejora del cálculo supuso un gasto de 400.000 dólares del presupuesto del proyecto, debido a lo costoso que es el tiempo de una supercomputadora.

Aaronson, que hizo la revisión por pares del artículo chino en Science, preguntó a los autores por qué solo verificaron los resultados de su experimento hasta los 26 o 30 fotones, mientras que las computadoras disponibles permitirían llevar ese número a los 40 o 50. Dos semanas después los autores le reportaron que habían aumentado el número a 40, pero asumiendo los enormes gastos mencionados.

El futuro de los proyectos cuánticos

Además de estos dos sistemas, se llevan a cabo en varios países experimentos con dispositivos computacionales a base de los átomos ultrafríos e iones. En general, estas cuatro plataformas están consideradas como las más prometedoras en el desarrollo de las computadoras cuánticas, siendo capaces de demostrar su supremacía frente a las supercomputadoras 'comunes'. Sin embargo, no está claro cuál de ellas llegará a ser la más exitosa, admite Fiódorov.

Entre los usos prácticos prioritarios de la computación cuántica, el representante del centro ruso destaca la búsqueda por computadora de nuevas medicinas o la predicción de materiales con propiedades insólitas, entre otras tareas que usan el aprendizaje por máquina. 

Fiódorov pronostica que el próximo paso consistirá en demostrar la supremacía cuántica en alguna tarea útil y demandada, como el modelado de sistemas complicados físicos, químicos, biológicos u otros. Además, recuerda que Rusia también ha entrado en la carrera cuántica y tiene un 'mapa de ruta' para el desarrollo de los cálculos cuánticos.

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