El procesador se basa en el principio de la superposición, en el que un objeto puede tener dos estados al mismo tiempo.
Un estudio de Google sobre un experimento de «supremacía cuántica» realizado con un procesador capaz de hacer un cálculo en 200 segundos (tres minutos y 20 segundos) que en principio tomaría 10.000 años, se filtró en septiembre por error y fue publicado este miércoles en la revista Nature.
Un equipo de investigadores de Google describió cómo lograron crear un procesador, llamado Sycamore, capaz de realizar el cálculo en 200 segundos, mientras que una supercalculadora con un computador de alta tecnología actual hubiera necesitado, para el mismo, «unos 10.000 años», según sus referencias.
Según ellos, el cálculo, específico para esta prueba, es una «etapa en el camino» del ordenador cuántico universal, muy esperado en el mundo de la informática.
La investigación en informática cuántica, que apareció en los años 1980, descansa en uno de los principios de la física cuántica, el de la superposición. Según esta mecánica, un objeto puede tener dos estados al mismo tiempo: una moneda es a la vez cara y cruz, mientras que en el mundo «clásico» sólo podría ser una u otra cosa, nunca las dos al mismo tiempo.
Varios estados a la vez
Así, al contrario de lo que ocurre con los bits de los ordenadores clásicos, que sólo pueden encontrarse en dos estados, 0 ó 1, los cúbits -la unidad mínima de la informática cuántica- pueden encontrarse en varios estados a la vez. Esta superposición de estados, fundamento de la física cuántica, crea un «paralelismo» que permite hacer varios cálculos a la vez.
«Es un paralelismo que permite hacer varios cálculos a la vez», explica Jean-Paul Delahaye, investigador en informática.
De este modo, se llega «a algoritmos sin equivalente en el mundo clásico que incluso nos cuesta representar», indica Daniel Hannequin, físico en el Centro Nacional de Investigaciones Científicas francés (CNRS).
Se trata de un mecanismo contra-intuitivo que «incluso a los científicos más imaginativos les cuesta comprender, puesto que no tiene lugar a nivel sensible», explica Audrey Loridan-Buadrier, de la Fundación Mines-Télécom, que forma a futuros ingenieros en esta tecnología.
Sin embargo, matiza Hannequin, «estas propiedades se pierden muy rápidamente y cuanto más grande es el objeto, más rápido se pierden».
Es por esto que la manipulación de los cúbits, la unidad mínima de la informática cuántica, es delicada, pues es difícil de estabilizar su estado cuántico, ya que hacen falta átomos simples, fríos, y que estén totalmente aislados del mundo exterior. El procesardor Sycamore logró hacer funcionar un programa con 53 cúbits.
«Al superar esta etapa importante, demostramos que la aceleración cuántica es realizable en el mundo real, y que no está limitada a leyes físicas escondidas», subrayaron los expertos de Google.
El ordenador cuántico tendría un impacto considerable en la capacidad de la sociedad para procesar las informaciones.
Finalmente, cabe destacar que ya existen aplicaciones concretas que utilizan sistemas híbridos de informática clásica y cuántica. Una de ellas puede, por ejemplo, resolver rápidamente «el problema del viajante comercial» que debe optimizar su trayecto para ir a 100 ciudades distintas.
