El laboratorio de investigación del gigante de Silicon Valley en Santa Barbara, California, alcanzó un hito en el que los científicos habían estado trabajando desde la década de 1980: su computadora cuántica realizó una tarea que no es posible con las computadoras tradicionales, de acuerdo con un artículo publicado en la revista científica Nature.
Una máquina cuántica podría algún día impulsar grandes avances en áreas como la Inteligencia Artificial y hacer que incluso las supercomputadoras más potentes parezcan juguetes. El dispositivo Google realizó en tres minutos y 20 segundos un cálculo matemático que las supercomputadoras no pudieron completar en menos de 10 mil años, aseguró la compañía.
Los científicos compararon el anuncio de Google con el primer vuelo en avión de los hermanos Wright en 1903, prueba de que algo es realmente posible, aunque puedan pasar años antes de que alcance su verdadero potencial.
Aún así, algunos investigadores advirtieron que no deberían entusiasmarse demasiado con el logro de Google, ya que se necesita mucho más trabajo antes de que las computadoras cuánticas puedan migrar fuera del laboratorio de investigación. En este momento, construir una sola máquina cuántica cuesta millones de dólares.
Actualmente los nombres más importantes de la industria tecnológica, incluidos Microsoft, Intel e IBM, así como Google, están compitiendo por un puesto en la computación cuántica y los capitalistas de riesgo han invertido más de 450 millones de dólares en nuevas empresas que exploran la tecnología.
China, por ejemplo, está gastando 400 millones en un laboratorio cuántico nacional y presentado casi el doble de patentes cuánticas que los Estados Unidos en los últimos años. La administración de Trump hizo lo mismo este año con su propia Iniciativa Cuántica Nacional, prometiendo gastar 1.2 mil millones de dólares en investigación cuántica, incluidas las computadoras.
¿Cómo funciona?
Una máquina cuántica, resultado de más de un siglo de investigación en un tipo de de física llamada mecánica cuántica, opera de una manera totalmente diferente a las computadoras normales. Se basa en las formas alucinantes en que algunos objetos actúan a nivel subatómico o cuando se exponen al frío extremo, como el metal enfriado a casi 460 grados bajo cero dentro de la máquina de Google.
Las computadoras tradicionales realizan cálculos procesando bits de información y cada bit tiene un uno o un cero. Ese ha sido el caso durante décadas. Por otro lado, comprender cómo una computadora cuántica es diferente requiere un salto filosófico: aceptar la noción de que un solo objeto puede comportarse como dos objetos separados al mismo tiempo cuando es extremadamente pequeño o extremadamente frío.
Al aprovechar ese comportamiento, los científicos pueden construir un bit cuántico o qubit, que almacena una combinación de uno y cero. Dos qubits pueden contener cuatro valores a la vez y, a medida que crece el número de qubits, una computadora cuántica se vuelve exponencialmente más poderosa.
Los científicos describieron por primera vez la idea en la década de los 80, pero los qubits son frágiles. Encadenar incluso unos pocos juntos puede implicar años de trabajo.
Durante las últimas décadas, los laboratorios de la academia, la industria y el gobierno han trabajado en la computación cuántica a través de una amplia variedad de técnicas, incluidos los sistemas construidos alrededor de partículas de luz o campos electromagnéticos que atrapan pequeñas partículas cargadas.
Hace unos 20 años, los investigadores en Japón fueron pioneros en “qubits superconductores”, para los cuales ciertos metales se enfrían a temperaturas extremadamente bajas.
Este método ha demostrado ser particularmente prometedor, provocando proyectos en IBM, Google e Intel. Sin embargo, sus máquinas no se parecen en nada a una computadora normal. Se trata de grandes cilindros de metal y alambres retorcidos que se dejan caer en refrigeradores de acero inoxidable; se envía información a la máquina y se reciben los cálculos a cambio.
Un hito en la historia
Como parte del trabajo que se realiza en los laboratorios de investigación corporativos, el esfuerzo cuántico de Google tiene sus raíces en la academia. En 2014, Google contrató a un equipo de físicos que había pasado los últimos años trabajando en computación cuántica en la Universidad de California.
El cálculo realizado por la máquina de Google es una forma de mostrar que un sistema cuántico complejo puede ser confiable. Asimismo, la compañía también cree que los números aleatorios que genera podrían tener usos prácticos.
Así, por ejemplo, a medida que las máquinas se perfeccionan con el tiempo, podrían ayudar a mejorar la criptografía o, incluso, ayudar en la creación de nuevos medicamentos o materiales. El logro del gigante tecnológico es un logro para toda la comunidad científica.