Platanus racemosa, conocido como Sicomoro de California o Sicomoro occidental.

Se atribuye al gran físico de Caltech John Preskill (también célebre por sus apuestas con Hawking y Thorne) la paternidad del concepto de supremacía cuántica (quantum supremacy). Efectivamente, en un artículo de 2012 que se puede leer libremente aquí, Preskill dio en la flor de caracterizar con ese nombre al momento en que un sistema cuántico controlado (como, por ejemplo, un ordenador o simulador cuántico) hiciera alguna tarea que quedara más allá de las capacidades de cualquier sistema no-cuántico (o sea, clásico). En los últimos años, varios grupos de computación cuántica han peleado por ser los primeros en alcanzar este hito.

Por supuesto, definir con precisión qué es lo que está fuera del alcance de un sistema clásico no siempre es sencillo, pero parece haber consenso en que esto podría ocurrir para algunos cálculos que podrían ser realizados por máquinas de entre 50 y 100 cubits (como las que ya tienen, por ejemplo, IBM y Google), y cuya solución le requeriría a un ordenador clásico un tiempo excesivamente largo. De hecho, el 23 de octubre de 2019 se publicó en Nature un artículo en el que el grupo de Google liderado por John Martinis afirmaba haber alcanzado la supremacía cuántica con su ordenador de 53 cubits, llamado Sicomoro (Sycamore). En concreto, Sicomoro ha realizado un cálculo en poco más de tres minutos que, según las estimaciones del grupo de Martinis, les llevaría 10.000 años a los mejores supercomputadores clásicos de la actualidad. Sin embargo, inmediatamente IBM contestó informando de que, de acuerdo a sus estimaciones, ellos podrían realizar el mismo cálculo en apenas un par de días con su supercomputador Cumbre (Summit). De ser cierto esto último (el artículo técnico en el que se apoyan las afirmaciones de IBM se puede encontrar en el arXiv, pero todavía no ha sido publicado en una revista y, por tanto, todavía no ha superado un proceso de revisión por pares) la magnitud del hallazgo de Google se rebajaría y quizá, desde el punto de vista técnico, podría haber discusión sobre si es realmente adecuado hablar ya de supremacía cuántica. Sin embargo, en términos prácticos, tres minutos parece ya significativamente mejor que tres días, y además estamos hablando de un prototipo con mucho margen de mejora. La puerta de la supremacía cuántica parece definitivamente abierta. 

¿Qué significa esto para las aplicaciones prácticas? Como es lógico, esta era la pregunta que más interesaba a los periodistas que el jueves 23 de octubre llamaron al Instituto de Física Fundamental y tuvieron la mala suerte de que fuera yo el que les cogiera el teléfono y no un auténtico experto. ¿Materiales extraordinarios? ¿Baterías ultraligeras? Todo tipo de bestias fantásticas aparecieron en la conversación. Lo cierto es que alcanzar la supremacia cuántica en sí mismo no nos acerca ni un ápice más a todo eso. Sicomoro, como todos los ordenadores cuánticos disponibles en la actualidad, no es un ordenador universal, sino que se le programa para que realice tareas concretas: el experimento de Nature estaba diseñado para que fuera muy dificil de realizar por un ordenador clásico, pero no sirve para nada más. Para las grandes aplicaciones tecnológicas con impacto directo e inmediato en la sociedad se necesitarán nuevos algoritmos (más o menos desconocidos ahora mismo) que habrán de ejecutarse en máquinas con muchos más cubits, los cuales habrán de cometer menos errores o incorporar mecanismos que los corrijan. Todo ello requerirá mucho tiempo, mucho dinero y mucho talento. La supremacía cuántica abre una puerta, pero lo que hay más allá es un camino que, como es sabido, sólo se hace al andar. Ahora mismo, no hay camino, sino estelas en la mar.

Carlos Sabín
Carlos Sabín

Físico teórico. Investigador "Junior Leader" en el Instituto de Física Fundamental del CSIC. Autor de "Verdades y mentiras de la física cuántica".

Página web personal

Sobre este blog

Cuantizando todo, hasta el último fotón. Tecnologías cuánticas y mucho más.

Ver todos los artículos