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La próxima revolución: Computación cuántica más allá de lo clásico
En 2019, Google marcó un hito histórico en la computación cuántica al lograr que su procesador realizara un cálculo en 200 segundos que habría tomado 10,000 años en el supercomputador más rápido del momento. Este avance sentó las bases para la supremacía cuántica, y en 2024, con el chip Willow, la compañía demostró un progreso impresionante: un salto hacia lo que llaman «más allá de lo clásico».
¿Qué es la supremacía cuántica y por qué importa?
La supremacía cuántica, también conocida como computación más allá de lo clásico, se refiere al punto en que un ordenador cuántico puede realizar cálculos que serían prácticamente imposibles para una máquina clásica. Este concepto se demostró en 2019 y se ha consolidado con avances como el chip Willow.
En este contexto, Google utiliza el muestreo de circuitos aleatorios como un método para comparar el rendimiento de sus procesadores cuánticos con los mejores algoritmos clásicos. Aunque este benchmark no tiene aplicaciones prácticas inmediatas, es un indicador crucial de la capacidad de los procesadores cuánticos.
El crecimiento exponencial y la Ley de Neven
Desde 2019, los procesadores cuánticos han experimentado un crecimiento doblemente exponencial en su poder de cálculo. Según la Ley de Neven, el rendimiento de estos sistemas aumenta exponencialmente gracias a dos factores principales:
Mejora en la calidad de los cúbits: Los cúbits son cada vez más estables, reduciendo las tasas de error.
Incremento en el volumen computacional: A medida que los procesadores integran más cúbits de alta calidad, su capacidad para realizar cálculos complejos crece exponencialmente.
Por ejemplo, el tiempo necesario para que un supercomputador clásico simule el rendimiento del chip Willow es ahora de 10 septillones de años, lo que demuestra la velocidad con la que esta tecnología avanza.
Desafíos y avances en la corrección de errores cuánticos
Uno de los mayores retos en la computación cuántica es la corrección de errores. Los sistemas actuales deben enfrentar una «carrera de tres vías» entre:
El ruido del sistema: Interferencias que afectan la estabilidad de los cúbits.
La computación clásica: Los algoritmos clásicos también mejoran rápidamente.
El poder cuántico: Superar estas barreras requiere hardware cada vez más avanzado.
Google ha trazado un roadmap para construir una computadora cuántica con 1,000 cúbits lógicos protegidos, lo que equivale a alrededor de un millón de cúbits físicos. Este avance podría abrir la puerta a aplicaciones comerciales revolucionarias en menos de una década.
Impacto potencial en la ciencia y la sociedad
Los procesadores cuánticos actuales ya permiten explorar áreas inalcanzables para la computación clásica. Entre los usos más prometedores se incluyen:
Estudio de sistemas cuánticos complejos: Descubrimiento de nuevos estados de la materia.
Optimización de algoritmos: Resolución de problemas logísticos y financieros a gran escala.
Avances en inteligencia artificial: Aceleración del entrenamiento de modelos complejos.
Aunque estos avances aún están en fases tempranas, su impacto en la ciencia básica y aplicada será significativo.
Futuro de la computación cuántica
Google y otras compañías han establecido hitos ambiciosos para el desarrollo de procesadores cuánticos. Al superar los desafíos técnicos y de hardware, la computación cuántica promete transformar industrias completas, desde la farmacéutica hasta la energética, resolviendo problemas que hoy parecen insuperables.
La computación cuántica está entrando en una nueva era, donde su capacidad para avanzar la ciencia y la tecnología será una de las fuerzas más disruptivas del siglo XXI.
