Los ordenadores cuánticos son la promesa de un poder computacional nunca visto: permitirán desde, por ejemplo, resolver en cuestión de segundos cómo debería estar dispuesto un almacén entero de logística de paquetes (con todos los posibles pasos de cada bulto según sus características, para que desde su entrada en las instalaciones hasta su salida recorra el camino más óptimo); a crear medicina ‘a la carta’ para cada uno de nosotros (de forma personalizada, incluyendo todos nuestros parámetros, nuestro ‘nombre y apellidos’ genéticos). También se podrán simular moléculas ‘al gusto del consumidor’ o crear unas redes de ciberseguridad tan robustas que sean impenetrables. Todas estas tareas son casi imposibles para los ordenadores clásicos (incluso para la mejor supercomputadora del momento), pero serán pan comido para estas ‘bestias cuánticas’. Pero, hasta llegar a este punto, aún queda camino por recorrer. Si bien los primeros procesadores empiezan a tener cada vez cúbits de una mejor calidad (o bits cuánticos, el ‘lenguaje’ en el que hablan estos sistemas y que, a diferencia de los bits clásicos, que pueden ser 1 o 0, son 1 y 0 a la vez, como el famoso gato de Schrödinger , vivo y muerto dentro de su caja), estos aún presentan muchos errores y ruido (inestabilidad en el sistema). Esto provoca que los cálculos no sean tan ‘finos’ como deberían y que todas esas promesas relatadas anteriormente aún sean irrealizables. Sin embargo, mientras algunos físicos resuelven todos estos problemas y preparan cúbits tolerantes a fallos, otros investigan explorando las oportunidades que ya pueden ofrecer los ordenadores cuánticos, incluso a pesar de cometer muchos errores. Es el caso del grupo liderado por los científicos de IBM Andrew Eddins, Youngseok Kim y Abhinav Kadala, quienes acaban de demostrar que su procesador de 127 cúbits ya puede realizar tareas que ningún ordenador clásico podría llevar a cabo. Los resultados acaban de publicarse en la revista ‘ Nature ‘. Compensar el ruido y los errores Hasta ahora, varios procesadores cuánticos ya han demostrado que realizan tareas mejor que los ordenadores clásicos (o que han alcanzado la polémica ‘ supremacía cuántica ‘): en 2019, Google publicaba precisamente en ‘ Nature ‘ que su equipo cuántico tardaba apenas 200 segundos frente a los 10.000 años empleados por el superordenador más potente de la época en generar patrones en una serie de números aleatorios siguiendo una fórmula predeterminada. Después era China (primero con un sistema diferente basado en muestreo de bosones y después con un procesador parecido al de Google) quien reclamaba el ansiado título con otras dos tareas creadas específicamente para demostrar que los equipos cuánticos son, de facto, mejores que los clásicos. «Aunque se ha demostrado que los procesadores cuánticos existentes superan a las máquinas clásicas en problemas específicos pero artificiales, se ha debatido si las computadoras cuánticas ruidosas actuales o del futuro cercano pueden ser lo suficientemente buenas para ejecutar cálculos cuánticos que podrían ser útiles, por ejemplo, con fines de investigación», señalan los autores. Es decir, que fueron experimentos ‘ad hoc’ para probar la ansiada supremacía cuántica, pero no eran aplicables a ningún ámbito más allá (si bien algunos investigadores buscaron nuevos campos de explotación). Por ello, su objetivo fue probar que los procesadores cuánticos, aunque aún imperfectos, ya pueden ser muy útiles en diferentes campos y aplicaciones, sobre todo para los científicos. Una memoria gigante Los autores realizaron diferentes experimentos con su procesador de 127 cúbits generando «estados cuánticos grandes y altamente entrelazados» que son demasiado exigentes para ser reproducidos de manera confiable por el mejor superordenador clásico actual gracias a la alta calidad de su equipo y una forma de procesar los datos a posteriori que compensa el ruido, creando y midiendo estados tan grandes sin generar tantos errores como para socavar el cálculo. «La ventaja fundamental del sistema se relaciona con la escala, en lugar de con la velocidad: ninguna computadora clásica tiene suficiente memoria para codificar las posibilidades calculadas por los 127 cúbits», señalan los físicos Göran Wendin y Jonas Bylander en un artículo de revisión adjunto. «Esta técnica codifica el problema en cúbits que no necesitan ser perfectos, pueden ser relativamente pocos y, además, medirse rápidamente, antes de que un error pueda corromper el cálculo». Es decir, echar un ‘rápido vistazo’ antes de que los errores, que se multiplican con cada nueva operación, den al traste con el resultado. Es algo así como el clásico ‘teléfono escacharrado’: cuando el mensaje pasa de persona a persona, puede ir acumulando más y más fallos hasta hacerlo irreconocible. En este caso, el ‘mensaje’ se quedaría en la segunda persona, pudiendo evitar que se generasen nuevos fallos. Aún así, los físicos ponen en perspectiva este avance: «¿Mejora las perspectivas de aplicar la computación cuántica a problemas industrialmente relevantes? Lo más probable es que la respuesta sea no», señalan aduciendo que tales algoritmos «deben involucrar una cantidad mucho mayor de cúbits y muchas más operaciones (…) para ser competitivos con las supercomputadoras clásicas de alto rendimiento, y estos cálculos cuánticos inevitablemente se ahogarían en el ruido que surge de los errores de cúbit». MÁS INFORMACIÓN noticia No La australopiteca ‘Lucy’ tenía músculos ‘como rocas’ que le permitían estar de pie igual que nosotros noticia No La cueva que guarda los secretos del viaje de los primeros humanos desde África hasta Australia Sin embargo, sí que significan nuevas oportunidades para que los procesadores cuánticos emulen sistemas físicos «que están mucho más allá del alcance de los ordenadores convencionales», indican. Aún así, tendremos que esperar a las computadoras cuánticas ‘completas’ para empezar a disfrutar de todas sus aplicaciones que, de momento, siguen siendo promesas.
