Google se acerca a la computación cuántica, ¿de qué se trata exactamente?
Google tiene bien claro el futuro: quiere ser uno de los pioneros en computación cuántica. Recientemente, la empresa anunció lo que llamó un nuevo “hito” para este desarrollo informático, después de haber encontrado un método de corrección cuántico, publicado por la revista Nature.
Los avances de Google Quantum AI, un desarrollo de Google, pretenden acercarse al terreno de la computación cuántica detectando errores a partir de un modelo que permite reducir los fallos, identificarlos y conocer dónde se generan para recuperar la información.
We're excited to announce a breakthrough in our journey towards a useful quantum computer.
— Quantum AI (@GoogleQuantumAI) February 22, 2023
Our latest publication in Nature is the first demonstration of a logical qubit protoype, showing it's possible to reduce errors by increasing the # of qubits. https://t.co/8X1RgK3C8n
Google Quantum AI es una iniciativa de investigación y desarrollo de Google que se centra en la construcción de sistemas de computación cuántica y la aplicación de la tecnología cuántica a problemas de inteligencia artificial.
La computación cuántica es un campo multidisciplinario que reúne aspectos de ciencias de la computación, física y matemáticas y una nueva forma de procesamiento de información que utiliza la mecánica cuántica para realizar operaciones en paralelo y resolver problemas complejos de difícil solución para los sistemas de computación clásicos. Google Quantum AI se dedica a construir hardware cuántico y software para aprovechar al máximo esta capacidad.
A diferencia de las computadoras clásicas, que utilizan bits para almacenar y procesar información, las computadoras cuánticas utilizan los bits cuánticos o qubits, que pueden estar en estados de superposición y entrelazamiento, lo que les permite procesar información de manera exponencialmente más rápida para ciertos problemas específicos, como lo informó BBC News. Un procesador de una computadora clásica hace todo su trabajo con bits; de manera similar, el procesador cuántico hace todo su trabajo procesando cúbits.
En su más reciente descubrimiento, “un cúbit lógico de código superficial puede reducir las tasas de error a medida que aumenta el tamaño del sistema”, intentan explicar el margen de error. Por ejemplo, dos bits, unidad mínima de información, que puede tener solo dos valores (cero o uno), pueden almacenar un número, mientras que dos qubits almacenan cuatro y diez qubits pueden tener 1.024 estados simultáneos, por lo que se amplía exponencialmente la capacidad de cálculo por cada cúbit añadido.
“La corrección de errores cuánticos nos permite intercambiar cantidad por calidad”, aseguró Michael Newman en su cuenta de Twitter, uno de los investigadores de Google Quantum AI involucrados en esta investigación.
Quantum error correction allows us to trade quantity for quality: we can use many physical qubits to encode a single "logical qubit". If the physical qubits are good enough, then we can make the logical qubits better by increasing the number of physical qubits. (2/7) pic.twitter.com/5QPpMcPw1K
— Michael Newman (@MikeNewmQuantum) February 22, 2023
Entre las áreas de investigación de Google Quantum AI se incluyen la “simulación cuántica, la criptografía cuántica, la optimización cuántica, el aprendizaje automático cuántico y la química cuántica”, según describe su sitio web. La empresa ha creado varias herramientas y plataformas de desarrollo de software para ayudar a los investigadores y desarrolladores a experimentar y crear aplicaciones cuánticas.
Google ha estado muy activo en el desarrollo de la computación cuántica desde hace varios años. En 2014, la compañía estableció un equipo de investigación de computación cuántica con el objetivo de construir un procesador cuántico que pudiera superar a las computadoras clásicas en ciertas tareas.
Uno de los mayores logros de Google en este campo fue el desarrollo de la primera computadora cuántica capaz de realizar un cálculo que era imposible para cualquier computadora clásica. Este hito se logró en 2019, documentado también por la revista Nature cuando el equipo de Google demostró que su procesador cuántico Sycamore podía realizar un cálculo en solo 200 segundos que le tomaría a la computadora clásica más rápida del mundo unos 10,000 años.
Google también ha lanzado una plataforma de nube cuántica que permite a los usuarios acceder a sus procesadores cuánticos a través de Internet para realizar experimentos y desarrollar aplicaciones cuánticas. Además, ha estado trabajando en el desarrollo de algoritmos cuánticos y aplicaciones para la computación cuántica, incluyendo el desarrollo de herramientas para el aprendizaje automático cuántico y la simulación cuántica.
