Las computadoras cuánticas han ido más allá de la esfera de las consideraciones teóricas y el trabajo en ellas está a cargo de las empresas de tecnología más grandes del mundo. De vez en cuando también escuchamos que los siguientes equipos de científicos tienen un procesador que opera en varias docenas de “qubits”. Google, que está trabajando en la unidad Bristlecone, se ha jactado de su último logro.
Google comenzó a trabajar en computadoras cuánticas en 2014 e inicialmente planeó alcanzar el nivel supremacía cuántica antes de finales de 2017. Hoy sabemos que este plan falló, pero el equipo que trabaja en el proyecto con nombre en código Bristlecone tiene mucho de qué enorgullecerse. El procesador de 72 qubit funciona cada vez mejor y, de hecho, uno, aunque no es un problema trivial, es garantizar una mayor exactitud de sus cálculos.
¿Qué es la supremacía cuántica?
Fecha límite “supremacía cuántica“lo que podemos traducir libremente como” supremacía cuántica “, acuñado en 1980-1981 dos físicos famosos: Yuri Manin y Richard Feynman, que fueron de los primeros en considerar el concepto de una computadora cuántica. El nivel de supremacía cuántica se alcanzará cuando logran crear un procesador que podrá realizar cálculos más rápido que la supercomputadora tradicional más rápida en la actualidad, y se estima que un procesador basado en 49 qubits es “suficiente”.
Actualmente, además de Google, varias otras empresas están trabajando en este tipo de sistemas, encabezadas por Intel, IBM, Microsoft y una serie de entidades más pequeñas fundadas por científicos. Un procesador de primera clase capaz de operar 49 qubits o más y con una probabilidad de error suficientemente baja puede lograr una gran ventaja sobre el resto de la tasa.
¿Qué son estos qubits?
Kubit, que significa qubit o qbit en inglés, es una abreviatura de “bit cuántico“, es decir, un bit cuántico. Es un equivalente específico de un bit en el sistema de datos binarios tradicional. En una palabra, es la unidad de información más pequeña en el mundo cuántico. Sin embargo, a diferencia del bit tradicional, que solo puede tome uno de dos valores: 0 o 1, el qubit también puede aceptar ambos valores al mismo tiempo.
Pero eso no es todo, mientras que una computadora tradicional puede realizar una operación en un valor dado, una computadora cuántica realizará esta operación en todos los valores posibles. Por ejemplo, para 2 bits, el valor puede ser 4, por lo que un procesador de 2 qubit será 4 veces más rápido que un circuito de transistores tradicional. Cuando tenemos 3 bits de datos, la ventaja del procesador cuántico ya es 8 veces mayor. Para 4 bits es 16, etc. En el caso de un procesador de 49 qubit, que es para asegurar la supremacía cuántica, será 562 949 953 421 312 veces más rápido que el sistema tradicional, es decir, 2 ^ 49.
Bristlecone tiene 72 qubits
El procesador Bristlecone utilizado por los investigadores de Google opera en 72 qubits, pero esto no significa que ya esté obteniendo una gran ventaja sobre la competencia. El mayor problema con los procesadores cuánticos es la alteración del estado. Los procesadores cuánticos operan en entornos aislados a temperaturas medidas en milikelvins (muy cercanas al cero absoluto), pero aún así, la interferencia provoca errores de cálculo. Por lo tanto, es necesario aplicar una fuerte corrección de datos, lo que tiene un impacto en el rendimiento de los cálculos. Por tanto, los resultados obtenidos están lejos del potencial teórico.
Google elogió el hecho de que actualmente el sistema de un bit se caracteriza por una tasa de error del 0,1%, mientras que para el sistema de dos bits ya es del 0,6%, por lo que todavía estamos lejos del ideal. Si (¿cuándo?) Estos problemas se resuelven en el futuro, se puede esperar que todo tipo de simulaciones y aprendizaje automático se aceleren significativamente. Sin embargo, antes de que esto suceda, probablemente pasará mucho tiempo, y Google ya está feliz de que el trabajo en procesadores cuánticos también permita el desarrollo de una serie de tecnologías relacionadas relacionadas con el software y la electrónica.
