Google da un paso en firme en la corrección de errores cuánticos

Google firma un nuevo hito en la carrera por la computación cuántica. La multinacional tecnológica originaria de Mountain View ha publicado en la revista científica Nature nuevos avances en la corrección de errores cuánticos. Una nueva etapa en la hoja de ruta iniciada en 2019 que aspira a guiar a la compañía hasta la “supremacía cuántica”. Hace tres años, asegura el consejero delegado de Google, Sundar Pichai, “nuestros ordenadores cuánticos fueron los primeros en demostrar una tarea computacional en la que superaban a los mejores superordenadores tradicionales”. Ahora vuelven a dar un paso adelante entrando en una nueva fase que supone “un cambio importante en el modo de funcionamiento de los ordenadores cuánticos”. En concreto, la compañía ha demostrado experimentalmente que es posible reducir el número de errores aumentando el número de cúbits.

Plan definido

Según reza el plan esbozado por Google años atrás, el que acaba de presentarse es el segundo de un total de seis hitos. El primero fue la supremacía cuántica: por primera vez una computadora cuántica lograba resolver un problema que resultaba inviable incluso para los mejores ordenadores clásicos. El segundo hito ha consistido en reducir las tasas de error que se producen en la computación cuántica, algo imprescindible para que esta prometedora tecnología se convierta en una realidad; y es que a medida que los prototipos [de ordenadores cuánticos] son más potentes, necesitan de un mayor aislamiento y más mecanismos para corregir errores. Algo en lo que trabaja el reciente experimento de Google. Del tercero, por otra parte, solo se conoce que no llegará antes de 2025, salvo que otros competidores tomen la delantera.

Logros distinguidos

Los investigadores de Google han conseguido aumentar por primera vez la escala del cúbit lógico. Concretamente, explica Pichai, el equipo científico desarrolló un procesador cuántico superconductor con 72 cúbits y lo testaron de dos maneras diferentes: crearon un cúbit lógico a partir de 49 cúbits físicos y otro más pequeño con 17 cúbits físicos. Entonces demostraron que el más grande permitía un mejor rendimiento de los cubits lógicos. "Por primera vez hemos conseguido aumentar la escala de un cúbit lógico y eso constituye un logro experimental", resume Pichai.

Ahondando en la investigación cabe destacar que la premisa de la que han partido los investigadores es que si se logra codificar en un procesador cuántico un número mayor de cúbits físicos para formar un cúbit lógico, es esperable que con ello se reduzcan los índices de error hasta un punto que permita ejecutar algoritmos cuánticos con utilidad práctica. Pichai explica que el funcionamiento de sus ordenadores cuánticos se basa en manipular los cúbits de forma orquestada utilizando un algoritmo cuántico. Sin embargo, estos algoritmos tienen índices de errores aún elevados. En este sentido, recuerda que los cúbits son tan sensibles que incluso una luz parásita puede provocar un error de cálculo.

La corrección de estos errores se realiza protegiendo la información mediante su codificación en múltiples cúbits físicos para formar uno lógico. Es decir, que la computación no se realiza sobre los cúbits individuales, sino sobre los lógicos confeccionados. "Se considera que es la única forma de fabricar un ordenador cuántico a gran escala con unos índices de error lo bastante bajos como para realizar cálculos prácticos", dice el consejero delegado de Google. "Hemos trabajado para conseguir este logro -y otros muchos que tenemos por delante- porque los ordenadores cuánticos tienen el potencial de aportar beneficios tangibles a la vida de millones de personas", ha concluido Pichai.