Google ha dado un paso importante en el camino hacia la realización de los computadores cuánticos prácticos a través del desarrollo de su nuevo chip Willow. Este avance representa una mejora significativa en la corrección de errores, que es uno de los desafíos más importantes en el campo de la informática cuántica.
Los qubits son las unidades básicas de información en un computador cuántico y se distinguen de los bits clásicos en que pueden almacenar tanto 1 como 0 simultáneamente, gracias a la propiedad cuántica conocida como superposición. Sin embargo, esta misma característica hace que los qubits sean muy sensibles al entrelazamiento con el ambiente circundante y, por lo tanto, propensos a errores.
Para combatir estos errores, los investigadores han desarrollado técnicas de corrección de errores cuánticos. Estas técnicas permiten dividir un qubit lógico en varios qubits físicos para que éstos puedan corregir los errores antes de que se propaguen. Sin embargo, este proceso solo funciona si la tasa a la cual los qubits corrijan los errores es significativamente más alta que la tasa a la cual estos ocurren.
El chip Willow representa un hito en este campo porque ha logrado estabilizar una sola qubit lógica durante horas, con una frecuencia de error aproximada cada hora. En contraste, los sistemas anteriores tenían errores que se producían cada pocos segundos. Este avance es el primero donde la corrección de errores cuánticos mejora exponencialmente a medida que aumenta la escala del sistema.
El chip Willow tiene 105 qubits físicos y ha logrado una tasa de error muy baja, lo cual demuestra la eficacia prometida por la corrección de errores cuántica. De hecho, Google afirma que su nuevo chip puede completar una tarea específica en cinco minutos mientras que el supercomputador más rápido del mundo tardaría 10 septillones de años para hacerlo.
La importancia de este avance radica en la capacidad de realizar operaciones cuánticas a gran escala, lo cual es crucial para la implementación práctica de los computadores cuánticos. Aunque aún queda mucho camino por recorrer, el chip Willow representa un paso significativo hacia esta meta.
Los investigadores reconocen que aunque los errores siempre existirán en sistemas cuánticos, su objetivo es hacerlos suficientemente infrecuentes para que la computación cuántica sea práctica. Para lograr esto, necesitarán mejorar el hardware, aumentar el número de qubits y actualizar sus algoritmos.
La publicación del trabajo de Google en Nature es un testimonio de la importancia de este avance para el campo de la informática cuántica. Aunque aún queda mucho por hacer, este hito representa una etapa crucial hacia la realización práctica de los computadores cuánticos.
En resumen:
- El chip Willow ha logrado estabilizar un qubit lógico durante horas con una tasa de error muy baja, lo que demuestra la eficacia prometida por la corrección de errores cuántica.
- Este avance representa un hito significativo hacia la realización práctica de los computadores cuánticos a gran escala.
- Aunque aún queda mucho por hacer en términos de mejorar el hardware, aumentar el número de qubits y actualizar los algoritmos, este paso es crucial para avanzar hacia una implementación práctica de la computación cuántica.
