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El último procesador cuántico de IBM supera los límites de la ciencia existente

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En lo que se anuncia como un «logro histórico«, IBM presentó el 16 de noviembre su procesador cuántico Eagle de 127 qubits. IBM afirma que es la computadora cuántica superconductora más grande del mundo, lo que, si se verifica, significaría que este nuevo procesador de computadora supera a las máquinas de última generación desarrolladas por Google, así como a las computadoras cuánticas desarrolladas por China.

Los dispositivos anteriores demostraron hasta 60 qubits superconductores, o bits cuánticos, trabajando juntos para resolver problemas. El último procesador de IBM más que duplica la potencia de cálculo de los chips anteriores.

Técnicamente, el nuevo procesador de IBM ahora ocupa el primer lugar como la computadora cuántica superconductora más grande y, por lo tanto, más poderosa del planeta. 

En un comunicado de prensa, IBM declaró: “Eagle está llevando las computadoras cuánticas a una nueva era: hemos lanzado un procesador cuántico que nos ha empujado más allá de la barrera de los 100 qubit. Anticipamos que, con Eagle, nuestros usuarios podrán explorar un territorio computacional inexplorado y experimentar un hito clave en el camino hacia la computación cuántica práctica”. 

‘Supremacía cuántica’

En 2019, Google reclamó la «supremacía cuántica» con su procesador Sycamore de 53 quibits que, según la compañía, llevó a cabo un cálculo en solo 200 segundos que llevaría a una de las supercomputadoras más poderosas del mundo 10,000 años en completarse. 

IBM se apresuró a impugnar la afirmación argumentando que con algoritmos clásicos más desarrollados, Summit, una supercomputadora desarrollada por IBM para su uso en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, podría completar el cálculo en solo 2,5 días. 

El término «supremacía cuántica» está vagamente definido. En esencia, la supremacía cuántica o la «ventaja cuántica» es el objetivo de demostrar que un dispositivo cuántico programable puede resolver un problema que ninguna supercomputadora clásica puede resolver en una cantidad de tiempo factible. 

A pesar de las afirmaciones de Google, muchos argumentan que esta hazaña, hasta el momento, no ha sido demostrada. IBM no ha afirmado que su procesador Eagle haya roto esta barrera.

Sin embargo, demostrar esta hazaña no parece estar demasiado lejos en el futuro. Un procesador cuántico con 300 qubits teóricamente podría realizar más cálculos, instantáneamente, que los átomos que hay en el universo visible y, al ritmo que las computadoras cuánticas están desarrollando, esto podría ser posible a mediados de la década.

Las computadoras cuánticas se desarrollan a un ritmo asombroso

Se ha descrito que el rápido desarrollo de las computadoras cuánticas avanza a un ritmo que es «doble exponencial». 

El desarrollo de procesadores informáticos tradicionales siguió aproximadamente una regla conocida como «Ley de Moore». Wikipedia define la Ley de Moore como «la observación de que el número de transistores en un circuito integrado denso se duplica aproximadamente cada dos años». Esta fue la tendencia observable durante décadas. No solo se duplicó la cantidad de transistores, lo que duplicó la potencia de cálculo del chip, sino que el costo de los dispositivos se redujo a la mitad cada vez que el conteo de transistores se duplicó, haciendo que la electrónica de consumo de alto rendimiento, como los teléfonos inteligentes, sea asequible para las masas.  

Los investigadores ahora están observando que las computadoras cuánticas se están desarrollando al doble de esta tasa conocida como «Ley de Neven».

La Ley de Neven se acuñó después de que Harmut Neven, un investigador de computadoras cuánticas, señalara por primera vez la doble tendencia exponencial que se observa en lo que respecta al desarrollo de computadoras cuánticas.

A diferencia del crecimiento exponencial, no se ha observado un doble crecimiento exponencial en ningún lugar del universo conocido. Es muy posible que sea una circunstancia única que solo se puede observar mediante el desarrollo de las computadoras cuánticas.

La doble tendencia exponencial, observan los investigadores, se debe a la naturaleza de los qubits. Mientras que los bits clásicos contienen datos binarios, un uno o un cero, un qubit es capaz de representar numerosas combinaciones potenciales de uno y cero simultáneamente. Esto significa que con cada qubit adicional agregado a un procesador, la potencia de cálculo aumenta significativamente más que simplemente agregar otro transistor a un procesador clásico. 

¿Qué problemas resolverán las computadoras cuánticas?

Si bien el debate continúa sobre qué problemas prácticos podrían resolver las computadoras cuánticas, se han logrado avances significativos en áreas donde se predice que las computadoras cuánticas dominarán.

Se prevé que la tecnología cuántica revolucionará los campos de la fabricación y la logística, los servicios financieros, incluida la optimización de la cartera, así como los campos de las ciencias de la vida como el descubrimiento de fármacos, la obtención de imágenes médicas y la detección temprana de enfermedades.

Dwave, una empresa canadiense, ha estado vendiendo y operando sus computadoras de recocido cuántico desde hace algún tiempo. 

Las computadoras cuánticas Dwave se están utilizando para abordar la congestión del tráfico en grandes áreas urbanas como Beijing y, según el sitio web de Dwave, “las grandes empresas farmacéuticas como GlaxoSmithKline y las empresas de biotecnología emergentes como Menten AI ya están explorando cómo la tecnología híbrida cuántica D-Wave puede permitir más rápido y diseño de fármacos asistido por computadora más eficiente ¿».

Teóricamente, las computadoras cuánticas podrían comenzar una era de descubrimientos en la que la investigación científica se completa tan rápidamente que sería imposible para la industria mantenerse al día con el conocimiento que brindan; obligándonos a dejar nuevas tecnologías y descubrimientos innovadores en el estante, mientras que otros se llevan a cabo simplemente debido a limitaciones de tiempo. 

Si el nuevo procesador Eagle de IBM nos dice algo sobre hacia dónde se dirige la tecnología, es que, no mucho en el futuro, estaremos inundados de nuevos descubrimientos, así como de soluciones a algunos de nuestros problemas más antiguos.

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