¿Vencieron ordenadores tradicionales al cuántico de Google?

En los últimos tres años se vienen anunciando cada vez más las grandes hazañas de los dispositivos de procesamiento cuántico. Ya en 2019, los investigadores de Google afirmaron haber superado un hito conocido como "supremacía cuántica" cuando su ordenador cuántico Sycamore realizó en 200 segundos un cálculo abstruso que, según dijeron, ataría a un superordenador durante 10.000 años. 

Ahora, esta demostración de "supremacía cuántica" –término que se inventó para indicar el día en que los ordenadores cuánticos tomarían la delantera a sus homólogos tradicionales– está siendo cuestionada por investigadores que afirman haber adelantado a Google en un superordenador relativamente normal, evidencia de que los ordenadores tradicionales todavía tienen algunos trucos bajo la manga, según revelaron en nuevo artículo en Physical Review Letters.

La promesa de la computación cuántica sigue estando intacta

Aunque la investigación que llevó al anuncio de la supremacía cuántica en 2019 por parte de Google sigue siendo minuciosa y enormemente revolucionaria, la competencia –si este nuevo documento es correcto– entre la computación clásica y la cuántica sigue siendo un juego de cualquiera.

Los ordenadores clásicos solo pueden almacenar información en forma de 1 y 0, mientras que los ordenadores cuánticos, que manipulan qubits, pueden mantener superposiciones de estos dos estados al mismo tiempo, lo que, en teoría, debería permitirles realizar rápidamente ciertos cálculos que a los superordenadores actuales les llevaría la edad del universo. 

Sin embargo, construir ordenadores cuánticos que funcionen ha resultado ser más difícil de lo esperado, y aumentar su escala aún más.

Así, mientras esto sucede, el avance quita un poco de brillo a la afirmación de Google. No obstante, según los expertos, la promesa de la computación cuántica sigue estando intacta. Según argumentan, el equipo de Google sabía que su ventaja podría no mantenerse por mucho tiempo. 

"En nuestro documento de 2019, dijimos que los algoritmos clásicos mejorarían", dijo Sergio Boixo, científico principal de Google Quantum AI a Science. Pero, "no creemos que este enfoque clásico pueda seguir el ritmo de los circuitos cuánticos en 2022 y más allá", agregó.

Algoritmo más eficaz

Hasta que esto suceda, el equipo de la Academia de Ciencias de China dirigido por Pan Zhang describió ahora una nueva técnica para simular un ordenador cuántico que parece tardar una mínima fracción del tiempo estimado para la computación clásica en 2019: un algoritmo más eficaz para resolver el problema de Sycamore. 

En lugar del engorroso algoritmo de Schrödinger-Feynman que los creadores de Sycamore habían propuesto como método clásico, Pan y sus coautores modelaron el problema como una matriz matemática tridimensional en la que las capas sustituían a las puertas del original. También permitieron el mismo nivel de imprecisión que produjo Sycamore, en lugar de exigir la perfección.

La ventaja se acorta

Finalmente, el ordenador de Pan y compañía tardó 15 horas en resolver el problema, bastante más que los 3,3 minutos de Sycamore, pero el nuevo algoritmo logró refutar con este resultado la idea de que estaba efectivamente por encima de las máquinas clásicas.

Además, el ordenador utilizado para ejecutar el programa no era especialmente potente. "Si nuestro algoritmo pudiera implementarse con alta eficiencia en un superordenador moderno con rendimiento ExaFLOPS, estimamos que, idealmente, la simulación costaría unas decenas de segundos, lo que es más rápido que el hardware cuántico de Google", escriben los autores.

"Creo que tienen razón en que, si tuvieran acceso a un superordenador lo suficientemente grande, podrían haber simulado la... tarea en cuestión de segundos", declaró a la revista Science el profesor de la Universidad de Texas, Austin, Scott Aaronson.

Sube el listón en la computación cuántica

En resumidas cuentas, como dijo a Science el científico cuántico de la Universidad de Maryland Dominik Hangleiter, esto no es un ojo negro para Google ni un golpe de gracia para la cuántica en general, ni mucho menos: "El experimento de Google hizo lo que debía hacer, iniciar esta carrera".

Así, mientras que es muy posible que Google contraataque con nuevas afirmaciones propias, el hecho de que este nuevo avance sea incluso competitivo es una buena noticia para todos los implicados; se trata de un área apasionante de la computación y trabajos como los de Google y Zhang siguen subiendo el listón para todos.

Editado por Felipe Espinosa Wang.