El reciente anuncio de Google sobre su chip cuántico Willow marca un hito significativo en el campo de la computación cuántica. Este chip no solo promete reducir errores de manera exponencial al escalar con más qubits, sino que también ha logrado realizar cálculos en menos de cinco minutos que tomarían a los superordenadores actuales 10 septillones de años. Este avance resuelve un desafío clave en la corrección de errores cuánticos, una meta perseguida durante casi tres décadas.
Willow es el resultado de más de 10 años de investigación desde la fundación de Google Quantum AI en 2012. La visión era construir un ordenador cuántico a gran escala que pudiera aprovechar la mecánica cuántica para beneficiar a la sociedad. Los errores son un desafío importante en la computación cuántica, ya que los qubits tienden a intercambiar información rápidamente con su entorno. Sin embargo, con Willow, Google ha demostrado que al aumentar el número de qubits, se pueden reducir los errores, logrando una reducción exponencial en la tasa de errores.
Este logro no solo representa un avance en la corrección de errores cuánticos, sino que también es uno de los primeros ejemplos convincentes de corrección de errores en tiempo real en un sistema cuántico superconductivo. Además, Willow ha demostrado ser un prototipo convincente para un qubit lógico escalable, acercándonos a la posibilidad de ejecutar algoritmos prácticos y comercialmente relevantes que no pueden replicarse en ordenadores convencionales.
El rendimiento de Willow se evaluó utilizando el benchmark de muestreo de circuitos aleatorios (RCS), considerado el más difícil que puede realizarse en un ordenador cuántico hoy en día. Willow logró realizar un cálculo en menos de cinco minutos que un superordenador clásico tardaría 10 septillones de años en completar. Este resultado asombroso refuerza la idea de que la computación cuántica opera en múltiples universos paralelos, alineándose con la teoría del multiverso propuesta por David Deutsch.
El chip Willow fue fabricado en una instalación de última generación en Santa Bárbara, diseñada específicamente para este propósito. La ingeniería del sistema es crucial al diseñar y fabricar chips cuánticos, ya que todos los componentes deben estar bien integrados para maximizar el rendimiento del sistema. Con 105 qubits, Willow ofrece un rendimiento de primera clase en corrección de errores cuánticos y muestreo de circuitos aleatorios, siendo estas las mejores formas de medir el rendimiento general del chip.
El próximo desafío para el campo es demostrar una primera computación «útil, más allá de lo clásico» en los chips cuánticos actuales que sea relevante para aplicaciones del mundo real. Google está optimista de que la generación Willow de chips puede ayudar a lograr este objetivo. La empresa invita a investigadores, ingenieros y desarrolladores a unirse a este viaje a través de recursos educativos y software de código abierto, con el fin de crear algoritmos que puedan resolver los problemas del futuro.
