Google presenta Willow, su chip de computación cuántica capaz de ejecutar tareas de trillones de años en 5 minutos

Google ha presentado Willow, su nuevo chip de computación cuántica de última generación, que presenta un "rendimiento de vanguardia" con capacidades para ejecutar tareas de cálculo estándar en un total de cinco minutos, lo que a un superordenador actual le llevaría 10 mil trillones de años, y mejoras en la corrección de errores.

Desarrollado por el equipo de Google Quantum AI, este chip persigue el objetivo de construir un ordenador cuántico "funcional y a gran escala" capaz de utilizar la mecánica cuántica "en beneficio de la sociedad". Con ello, la tecnológica asegura que se conseguirán avances en la ciencia y en el desarrollo de aplicaciones de utilidad, además de encontrar respuesta a "algunos de los grandes retos del mundo".

En este sentido, Google ha presentado oficialmente Willow y, con ello, ha subrayado algunas de las capacidades que han alcanzado en el ámbito de la computación cuántica, que se reducen a dos grandes logros, un "rendimiento de vanguardia" y un gran avance en la corrección de errores.

Tal y como ha explicado la compañía en un comunicado en su blog, uno de los mayores retos en la computación cuántica son los errores. Estos se producen porque los cúbits -la unidad mínima de computación de un ordenador cuántico-, tienen tendencia a intercambiar información rápidamente con su entorno, lo que dificulta proteger la información necesaria para completar un cálculo.

Como consecuencia, cuantos más cúbits se utilizan, más errores se producen, incluso, hasta el punto de conseguir que el sistema se vuelva clásico. Sin embargo, con Willow Google ha conseguido dar la vuelta a esta problemática y, según ha detallado, cuantos más cúbits utilizan con este chip, más se reducen los errores y "más cuántico se vuelve el sistema".

En concreto, los desarrolladores han hecho diversas pruebas con matrices de cúbits físicos de tamaño creciente, desde una matriz de 3x3 cúbits, hasta una de 7x7. El resultado de estas pruebas seguía la misma línea, cuanto más grande era la matriz, más errores se reducían. "En cada una de estas iteraciones hemos conseguido reducir a la mitad la tasa de error", ha señalado Google.

Todo ello se traduce en una "reducción exponencial de la tasa de error" y, a este logro, se le denomina en el ámbito científico "mantenerse por debajo del umbral". Al respecto Google ha puesto en valor que se trata de un logro "histórico" que no se había resuelto desde su planteamiento en el año 1995.

Además, Google ha indicado que también se trata de un avance "pionero" por ser uno de los primeros ejemplos de corrección de errores en tiempo real en un sistema cuántico superconductor, lo que ha calificado de "esencial" para cualquier tarea de computación práctica. "Si no somos capaces de corregir los errores con la rapidez suficiente, nuestro cálculo se arruinaría antes de finalizarlo", ha explicado.

OPERACIONES DE TRILLONES DE AÑOS EN 5 MINUTOS

Por otra parte, otro de los hitos materializados en Willow es su alta capacidad de rendimiento, con la que ha demostrado ser capaz de realizar tareas de cálculo estándar en menos de cinco minutos, algo que llevaría a uno de los superordenadores más rápidos actuales 10 mil trillones de años.

Para medir este rendimiento de Willow, Google ha utilizado una prueba de referencia de muestreo aleatorio de circuitos (RCS), que fue desarrollada por el equipo Google Quantum AI y, actualmente, es considerada como un estándar generalizado en el sector, para "verificar si un ordenador cuántico es capaz de hacer algo que no se puede hacer con un ordenador clásico".

Así, según los resultados de esta prueba, las capacidades del nuevo chip superan "las escalas de tiempo que se manejan en física y sobrepasan ampliamente la edad del universo". Asimismo, Google ha manifestado que también se da credibilidad a "la noción de que la computación cuántica se produce en muchos universos paralelos".

Google ha concluido que Willow, que dispone de 105 cúbits, tiene el mejor rendimiento en su género en las dos métricas mencionadas: la corrección de errores cuánticos y el RCS. Con ello superan a las capacidades de Frontier, uno de los superordenadores clásicos "más potentes del mundo".

Asimismo, la tecnológica ha adelantado que los procesadores cuánticos avanzan a un ritmo "exponencialmente más rápido" que los ordenadores clásicos y, por tanto, continuarán superándolos ampliamente a medida que aumente su escala.