Los ordenadores han simplificado muchos procesos que tienen que ver con la información: ahora somos capaces de almacenar, tratar y transmitir ingentes cantidades de datos que ya no tienen que estar apuntadas ni en libros ni en nuestras cabezas, y que con poco esfuerzo podemos consultar. La computación cuántica , la próxima revolución informática, promete esto mismo pero con un volumen de información exponencialmente grande: podremos hacer cálculos que resultan totalmente imposibles para los ordenadores clásicos, incluso para los más potentes; esto nos permitirá, por ejemplo, desde que el coche autónomo encuentre la ruta óptima teniendo en cuenta variables tan específicas poco predecibles como las rachas de aire a diseñar medicamentos personalizados para cada persona. Pero hasta llegar a ese punto aún queda tiempo. De momento, los investigadores se afanan por conseguir el primer ordenador cuántico multifunción. Los pasos ahora se centran en conseguir que la información se mantenga y se pueda procesar de forma segura y fiable. Nuestros ordenadores envían la información -los bits , que son 1 y 0- de forma redundante para que los datos finales, si se corrompen durante la transmisión, no sufran daños. Por ejemplo, si queremos enviar el mensaje ‘0’, se envía por triplicado: ‘000’. Como partimos de la base de que el sistema es muy robusto y la probabilidad de error es muy baja, si el mensaje final es ‘001’, y se sabe que el mensaje está triplicado, se deduce que el mensaje original era ‘0’. Sin embargo, en computación cuántica la cosa se pone más delicada, porque su idioma son los -por el momento- frágiles cúbits : son 1 y 0 a la vez, lo que les otorga un poder de comunicación exponencial; sin embargo, no los podemos ‘ver’ o ‘medir’, porque en el mundo cuántico se pierde la información (como pasa al mirar dentro de la caja del famoso gato de Schrodinger , vivo y muerto al mismo tiempo hasta que abrimos la tapa). Es por eso que diseñar sistemas tolerantes a errores es tan difícil. Ahora, el equipo de Google Quantum AI , la división de Alphabet (empresa matriz de Google) destinada a investigar en computación cuántica, ha dado un nuevo paso: ha diseñado un código de error que permite guardar de forma más segura la información en estos cúbits. El estudio acaba de publicarse en la revista ‘ Nature ‘. A por el cúbit lógico El experimento de Google trabaja con cúbits físicos en circuitos superconductores. Sin embargo, por sí solos tienen demasiados errores; sin embargo, al juntar muchos, la información se codifica de manera más segura en el grupo, creándose lo que se conoce como ‘ cúbit lógico’ , algo así como un ‘ supercúbit ‘ tolerante a fallos. Aunque parezca contradictorio, en realidad el sistema se basa en juntar muchos cúbits físicos para que la redundancia provoque que la corrección de errores actúe más rapidamente que los propios errores que se añaden. A esta ‘ensalada’ de cúbits se le añadió un código, llamado ‘ surface code ‘, en los que los cúbits lógicos se almacenan de manera colectiva sobre un montón de cúbits físicos que están distribuidos sobre una superficie bidimensional. «El número de cúbits y la forma en los que los distribuimos sobre la superficie (p.ej. si dejamos agujeros o no), determina el número de cúbits lógicos que podemos almacenar en ese código y el número de errores que el sistema puede tolerar», explica Juan José García-Ripoll , físico teórico del Instituto de Física Fundamental (dependiente del CSIC). «En el ‘surface code’ la información está verdaderamente distribuida. Si miramos a un cúbit cualquiera no podemos determinar qué información cuántica está almacenada. Esta ‘invisibilidad’ es una propiedad ‘topológica’ del código -su peculiar estructura geométrica así como otras de sus propiedades especiales garantizan la conservación de la información cuántica- y tiene una implicación práctica: si se ‘destruye’ un cúbit cualquiera, no se estropea la información, porque la partícula que ha interactuado con el cúbit no tiene acceso a ella», explica García-Ripoll. Aquí, en concreto, crearon un procesador cuántico superconductor con 72 cúbits y lo probaron con dos ‘surface codes’ diferentes: uno llamado cúbit lógico de distancia 5 (en 49 cúbits físicos) y otros más pequeños llamados cúbits lógicos de distancia 3 (en 17 cúbits físicos). Se demostró que el código de superficie más grande (distancia 5) permite un mejor rendimiento del cúbit lógico que el código de superficie más pequeño. MÁS INFORMACIÓN noticia No Rusia retrasa la vuelta de los astronautas atrapados en la estación espacial hasta septiembre noticia No Se establecen cuatro tipos de sistemas solares, y el nuestro es de los más raros Este experimento tiene limitaciones: solo pudieron guardar la información, no operar con ella. «Una de las propiedades del ‘surface code’ es que permite realizar computación cuántica mientras se detectan y corrigen errores. A diferencia de la mera corrección de errores, esta ‘computación cuántica tolerante a fallos’ no ha sido demostrada en este experimento», señala García-Ripoll. Es decir, que las correcciones de fallos se producen, sí; pero las operaciones demostradas por Google no son suficientes para llevar a cabo un cálculo completo.
