Los científicos chinos logran una ventaja computacional cuántica

Academia de Ciencias de China

Un equipo de investigación que incluye al renombrado físico cuántico chino Pan Jianwei anunció hoy un importante avance en la computación, logrando una ventaja computacional cuántica.

El equipo estableció un prototipo de computadora cuántica, llamado "Jiuzhang", a través del cual se detectaron hasta 76 fotones. El estudio fue publicado en la revista Science en línea.

Este logro marca que China ha alcanzado el primer hito en el camino hacia la computación cuántica a gran escala: una ventaja computacional cuántica, también conocida como "supremacía cuántica", que indica una aceleración computacional cuántica abrumadora.

Ninguna computadora tradicional puede realizar la misma tarea en un período de tiempo razonable, y es poco probable que la aceleración sea anulada por mejoras algorítmicas o de hardware clásicas, según el equipo.

En el estudio, se utilizó el muestreo de bosones gaussianos (GBS), un algoritmo de simulación clásico, para proporcionar una forma altamente eficiente de demostrar la aceleración computacional cuántica para resolver algunas tareas bien definidas.

El número medio de fotones detectados por el prototipo es 43, mientras que se observaron hasta 76 clics de fotones de salida.

El sistema de computación cuántica de Jiuzhang puede implementar GBS a gran escala 100 billones de veces más rápido que la supercomputadora existente más rápida del mundo.

El equipo también dijo que el nuevo prototipo procesa 10 mil millones de veces más rápido que la computadora cuántica de 53 qubits desarrollada por Google.

"La ventaja computacional cuántica es como un umbral", dijo Lu Chaoyang, profesor de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. "Significa que, cuando la capacidad de un nuevo prototipo de computadora cuántica supera a la de la computadora tradicional más fuerte para manejar una tarea en particular, prueba que posiblemente hará avances en muchas otras áreas".

El avance es el resultado de 20 años de esfuerzo por parte del equipo de Pan, que superó varios obstáculos tecnológicos importantes, incluida una fuente de fotones de alta calidad.

"Por ejemplo, es fácil para nosotros tomar un sorbo de agua cada vez, pero es difícil beber solo una molécula de agua cada vez", dijo Pan. "Una fuente de fotones de alta calidad necesita liberar solo un fotón cada vez, y cada fotón debe ser exactamente el mismo, lo cual es todo un desafío".

En comparación con las computadoras convencionales, Jiuzhang es actualmente un "campeón en una sola área", pero su capacidad de supercomputación tiene potencial de aplicación en áreas como la teoría de grafos, el aprendizaje automático y la química cuántica, según el equipo.