Willow: CPU cuántica que hace en 5 minutos lo que el superordenador más rápido del mundo tarda 10 septillones de años

La división de chips cuánticos Google Quantum AI presentó con orgullo su nueva CPU bautizada como Willow. Nos encontramos así ante un chip cuántico de última generación. Con el cual la compañía promete que allanará el camino hacia una computadora cuántica útil y a gran escala. Para ello, Google promete que Willow tiene un rendimiento de vanguardia en una serie de métricas. Lo que le ayuda cumplir dos logros importantes.

El primer logo es reducir exponencialmente los errores a medida que aumenta la escala utilizando más qubits (bits cuánticos). Y es que, como adelanto, Willow esconde en su interior 105 qubits. Google indica que esto resuelve un desafío clave en la corrección de errores cuántigos. Desafío que se buscaba solucionar desde hace casi 30 años. El segundo logro es el rendimiento que es capaz de aportar, pero esto lo veremos tras el salto.

Especificaciones y precio de la CPU cuántica Willow

A nivel de especificaciones, se dicen rápido al ser un chip cuántico. Siendo lo más importante el número de qubits, que en este caso son 105 qubits. Básicamente, un qubit es la unidad básica de información en un procesador cuántico, similar al bit en la computación clásica. La gran diferencia está en que un bit puede ser solo 0 o 1. Mientras que un qubit puede estar en una combinación de ambos estados al mismo tiempo gracias a la superposición cuántica. Esto le permite realizar cálculos mucho más complejos y rápidos.

Todo se complica un poco más cuando los qubits añaden la propiedad de entrelazamiento, lo que significa que pueden estar conectados entre sí de maneras que los bits clásicos no pueden, potenciando aún más su capacidad para resolver problemas. ¿Qué no te has enterado de nada? un qubit es un bit "mejorado" gracias a que maneja mucha más información al tener las leyes de la física cuántica a su favor.

A nivel de rendimiento, Google da una estimación de Willow en torno a un superordenador clásico (que no emplea la tecnología cuántica). En concreto, un sistema con Willow es capaz de realizar una carga de trabajo inferior a 5 minutos donde uno de los superordenadores más rápidos del mundo tardaría 10 septillones de años en realizar. Hablamos de 10.000.000.000.000.000.000.000.000 años. Para que tengas un contexto, la edad estimada del universo es de únicamente 13.800 millones de años.

"Esta cifra alucinante supera las escalas de tiempo conocidas en física y supera ampliamente la edad del universo. Da credibilidad a la idea de que la computación cuántica ocurre en muchos universos paralelos, en línea con la idea de que vivimos en un multiverso, una predicción hecha por primera vez por David Deutsch".

Ahora quieren demostrar un primer cálculo "útil, más allá de lo clásico"

Así es, ahora el principal reto con Willow, y el resto de chips cuánticos actuales, es que sea relevante para una aplicación en el mundo real. Es decir, que toda esta potencia tenga una utilidad real más allá de realizar una específica carga de trabajo para comparar su rendimiento con un procesador actual. Podríamos decir que los chips cuánticos ahora son muy bonitos rompiendo todos los récords en benchmarks. Pero fuera de los benchmarks, no hay aplicaciones donde realmente se aproveche lo que es capaz de ofrecer.

"Somos optimistas y creemos que la generación de chips Willow puede ayudarnos a alcanzar este objetivo. Hasta ahora, hemos realizado dos tipos distintos de experimentos. Por un lado, hemos ejecutado la prueba de referencia RCS, que mide el rendimiento frente a ordenadores clásicos pero no tiene aplicaciones conocidas en el mundo real. Por otro lado, hemos realizado simulaciones científicamente interesantes de sistemas cuánticos, que han dado lugar a nuevos descubrimientos científicos pero siguen estando al alcance de los ordenadores clásicos.

Nuestro objetivo es hacer las dos cosas a la vez: adentrarnos en el ámbito de los algoritmos que están fuera del alcance de los ordenadores clásicos y que resultan útiles para problemas del mundo real con relevancia comercial".