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| El chip cuántico de Google, Willow. | Crédito: Google Quantum AI |
Por si no lo sabías, el lunes Google anunció algunos logros bastante impresionantes en el campo de la computación cuántica. En el anuncio, el responsable de Google Quantum AI sugirió que su computadora cuántica podría haber logrado estas hazañas con la ayuda de cálculos realizados en un universo diferente.
Según el gigante de Internet, su nuevo chip cuántico, llamado Willow, puede reducir exponencialmente los errores, ya que utiliza más cúbits. Este es un gran paso adelante, ya que los errores y la decoherencia son algunos de los mayores desafíos en la computación cuántica desde su inicio.
Con el chip, Google afirma que está avanzando hacia la "relevancia comercial" de las computadoras cuánticas. Para serlo, las computadoras cuánticas deben poder superar a las computadoras tradicionales, y Google dice que puede hacerlo, al menos en una tarea específica.
"Willow realizó un cálculo de referencia estándar en menos de cinco minutos que le llevaría a una de las supercomputadoras más rápidas de la actualidad 10 septillones (es decir, 10 con 25 ceros) años, una cifra que supera ampliamente la edad del Universo", explicó Hartmut Neven, fundador y director de Google Quantum AI, en un comunicado de prensa.
Aunque eso suena impresionante (y lo es, si querías esta respuesta específica sin esperar 10.000.000.000.000.000.000.000.000 años), el problema es que la tarea asignada a la computadora no es tan útil.
"El cálculo en cuestión consiste en producir una distribución aleatoria. El resultado de este cálculo no tiene ninguna utilidad práctica. Utilizan este problema en particular porque se ha demostrado formalmente (con algunas salvedades técnicas) que el cálculo es difícil de realizar en una computadora convencional (porque utiliza mucho entrelazamiento)", dijo la física y comunicadora científica Sabine Hossenfelder, reaccionando a la noticia en X (Twitter).
"Es exactamente el mismo cálculo que hicieron en 2019 en un chip de aproximadamente 50 cúbits. En caso de que no hayas entendido, la afirmación de supremacía cuántica de Google en 2019 fue cuestionada por IBM prácticamente tan pronto como se hizo la afirmación y unos años más tarde un grupo dijo que lo habían hecho en una computadora convencional en un tiempo similar".
Si bien las computadoras cuánticas están mejorando, aún están lejos de ser prácticas. De hecho, Google lanzó un concurso global este mismo año ofreciendo 5 millones de dólares por encontrar un uso práctico para las máquinas.
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| La tarea está clasificada como difícil para un superordenador, pero no muy relevante comercialmente. Crédito: Google Quantum AI |
Por tanto, aunque es emocionante que Google esté dando pasos hacia ordenadores cuánticos útiles, no es momento de entusiasmarse demasiado todavía. Y ciertamente no es momento de declarar que podríamos estar viviendo en un multiverso.
Puede parecer algo extraño de decir, pero es necesario debido a una extraña afirmación escondida en el anuncio de Google. Según Neven, el hecho de que el ordenador pueda realizar un cálculo de este tipo "da credibilidad a la noción de que la computación cuántica se produce en muchos universos paralelos, en línea con la idea de que vivimos en un multiverso, una predicción hecha por primera vez por David Deutsch".
En otras palabras, el director del departamento de computación cuántica de Google cree que el trabajo podría estar realizándose en otra rama del multiverso, como en la interpretación de los Muchos Mundos de la mecánica cuántica.
Los ordenadores cuánticos utilizan la mecánica cuántica para resolver problemas que son demasiado complejos para ser calculados por ordenadores tradicionales, o incluso superordenadores, al menos en teoría. Mientras que los ordenadores clásicos utilizan puertas para realizar cálculos y dos estados, 1 y 0, para representar la información, los ordenadores cuánticos son probabilísticos y se basan en la naturaleza onda/partícula de la materia.
"Los ordenadores cuánticos utilizan cambios en los estados cuánticos de átomos, iones, electrones o fotones. Los ordenadores cuánticos vinculan, o entrelazan, múltiples partículas cuánticas de modo que los cambios en una afectan a todas las demás", explica Sorin Adam Matei, decano asociado de investigación de la Universidad de Purdue, en un artículo para The Conversation.
"Luego introducen patrones de interferencia, como si se lanzaran varias piedras a un estanque al mismo tiempo. Algunas ondas se combinan para crear picos más altos, mientras que algunas ondas y valles se combinan para anularse entre sí. Los patrones de interferencia cuidadosamente calibrados guían al ordenador cuántico hacia la solución de un problema".
Dado que las computadoras cuánticas se basan en la superposición, donde se supone que las partículas están en muchos estados antes de ser observadas, esto puede llevar a absurdos según su interpretación particular favorita de la mecánica cuántica.
En la interpretación de Copenhague, las partículas realmente están en este estado de todas las posiciones antes de la medición. En las teorías de variables ocultas (mucho menos populares que la interpretación estándar), la función de onda es una descripción matemática de lo que observamos, y nos estamos perdiendo algo fundamental.
Luego está la interpretación de los Muchos Mundos, donde solo existe la función de onda y todo el universo está en una superposición. Durante la observación, no hay colapso, sino una ramificación de los mundos.
Instintivamente, uno podría pensar que esta idea, que es ciertamente una interpretación marginal, tendría un problema con las computadoras cuánticas. Pero en la idea a la que hace referencia Neven, Deutsch sugirió que funcionan a través del "paralelismo cuántico". En esta idea, la interferencia en la que se basan las computadoras cuánticas se produce a través de universos (un resultado de que la función de onda no colapsa realmente) asegurando que el resultado deseado sea más probable cuando se mide.
Si bien algunos, incluido Max Tegmark, han sugerido que las computadoras cuánticas en funcionamiento probarían la existencia del multiverso, esto es realmente adelantarse a los acontecimientos. Las computadoras cuánticas se basan en la mecánica cuántica, y no en ninguna interpretación específica de ella, hasta donde tenemos evidencia. Funcionan según la interpretación de Copenhague y también son posibles en teorías de variables ocultas.
Aunque lo que Google ha hecho con las computadoras cuánticas es bastante interesante, está lejos de ser práctico y de ninguna manera prueba que haya realizado cálculos en muchos, muchos universos.
Fuente: https://www.iflscience.com/google-suggests-its-quantum-computer-may-use-other-universes-to-perform-calculations-77155