Ciencias

La supercomputadora china que rompe récords establece un nuevo hito en la supremacía cuántica

Tenemos otro hito de la computación cuántica que informar, con investigadores en China que han presentado una supercomputadora cuántica súper avanzada de 66 cúbits llamada Zuchongzhi, que según una métrica importante es la máquina más poderosa de su tipo que hemos visto hasta ahora.

El desempeño de Zuchongzhi es indudablemente impresionante: completó una tarea de referencia cuántica designada en aproximadamente 70 minutos, y sus creadores afirman que la supercomputadora “clásica” (no cuántica) más poderosa del mundo hasta la fecha necesitaría unos ocho años para pasar por el mismo conjunto de cálculos.

Esto significa que Zuchongzhi puede reclamar supremacía cuántica, un estado en computación cuántica esto indica que una máquina puede completar tareas más allá de las mejores computadoras clásicas. Es un listón al que se ha llegado antes, pero muy pocas veces.

“Nuestro trabajo establece una ventaja computacional cuántica inequívoca que es inviable para la computación clásica en un período de tiempo razonable”, explican los investigadores en un papel preimpreso describiendo el experimento.

“La plataforma de computación cuántica programable de alta precisión abre una nueva puerta para explorar nuevos fenómenos de muchos cuerpos e implementar algoritmos cuánticos complejos”.

Dibujo esquemático del procesador cuántico Zuchongzhi. (Universidad de Ciencia y Tecnología de China)

Los qubits o bits cuánticos tienen una ventaja fundamental sobre los bits de computación clásica en el sentido de que no solo están fijos como 1 o 0, sino que también pueden funcionar de manera efectiva como ambos al mismo tiempo, a través de un truco cuántico llamado superposición, lo que aumenta exponencialmente la potencia informática disponible.

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Si bien el número de qubits no es el único factor que determina la potencia de una computadora cuántica, es quizás el más importante. En esta investigación específica, Zuchongzhi utilizó 56 qubits (de los 66 disponibles) para resolver un problema de cálculo muy conocido pero muy complejo: muestrear la distribución de salida de circuitos cuánticos aleatorios.

Se descubrió que la tarea era de 100 a 1000 veces más difícil que la realizada anteriormente por la computadora cuántica Google Sycamore de 54 qubit y muestra el tipo de gran diferencia de rendimiento que puede hacer cada qubit adicional.

Pero es importante tener en cuenta que existen diferentes enfoques para la computación cuántica: Zuchongzhi usa circuitos ópticos y de fotones para administrar y procesar sus qubits, mientras que Sycamore se basa en electrones y superconductores. También puede haber diferencias en cómo se calculan y miden los resultados.

La versatilidad también es una consideración vital, ya sea que una computadora cuántica pueda realizar múltiples tareas o solo aquella para la que fue diseñada específicamente (Sycamore y Zuchongzhi obtienen una puntuación alta aquí y pueden asumir múltiples tareas).

Con todo eso en mente, comparar estas máquinas entre sí no siempre es útil o particularmente esclarecedor, aunque hay pocas dudas de que lo que tenemos aquí es otro paso crucial en la computación cuántica.

Con tantos prototipos computadoras cuánticas Por ahí, quizás se pregunte por qué algunos científicos todavía se preguntan si la computación cuántica alguna vez se convertirá en una tecnología práctica. Esto se debe a que las máquinas que se utilizan hoy en día siguen siendo experimentales y requieren condiciones de laboratorio muy precisas y muy frías para funcionar, a menudo durante períodos de tiempo muy cortos.

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En otras palabras, todavía no va a poner una computadora cuántica en su escritorio, aunque con cada hito que los científicos pueden alcanzar, nos estamos acercando cada vez más a la realización del verdadero potencial de la computación cuántica.

Se debe incluir una nota de precaución sobre estos resultados, ya que la investigación aún no ha sido revisada por pares, pero dados los antecedentes del equipo y los detalles de sus experimentos, esto es ciertamente digno de nuestra atención, y del físico de Imperial O, Peter Knight. College London , Reino Unido, es un científico que elogió los avances.

“Estoy muy emocionado con esto”, dijo Knight, que no participó en la investigación. Científico nuevo. “Lo que hizo fue demostrar realmente lo que siempre pensamos que sabíamos, pero no hemos probado experimentalmente que siempre se puede vencer a una máquina clásica agregando algunos qubits más”.

Los resultados se informan en el sitio web de preimpresión. arXiv.org.

Prudencia Febo

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