Los investigadores de computación cuántica de Google han estado planeando una fiesta, pero los nuevos resultados de un equipo que compite en la Alibaba de China podrían haberla pospuesto. La rivalidad corporativa entre China y Estados Unidos en una oscura frontera de la física ilustra un concurso creciente entre naciones y compañías que esperan crear una nueva forma de computadora de potencia improbable.
En marzo, Google presentó un chip llamado Bristlecone destinado a establecer un hito informático. Según Google, podría convertirse en el primer sistema informático cuántico en realizar un cálculo más allá de la potencia de cualquier computadora convencional, un marcador conocido como supremacía cuántica. El líder del grupo, John Martinis, sugirió que podría alcanzar la supremacía este año, actualizando una predicción anterior de que su equipo podría hacerlo en 2017.
Pero los nuevos resultados de los investigadores cuánticos de Alibaba sugieren que los planes publicados de Google para Bristlecone no pueden lograr la supremacía cuántica después de todo. Argumentarán que se necesitarán fichas con tasas de error más bajas. En un correo electrónico, el investigador de Google, Sergio Boixo, dijo a WIRED que da la bienvenida a esta investigación, pero hay "una serie de preguntas" sobre los resultados del documento. Otros los ven como notables. "Los postes de juego se han movido", dice Itay Hen, profesor de la Universidad del Sur de California.
Lograr la supremacía cuántica sería un avance científico, no una señal de que las computadoras cuánticas estén listas para hacer un trabajo útil. Pero ayudaría a la posición de Google en una competencia cada vez más intensa para hacer realidad las computadoras cuánticas prácticas. La empresa de búsqueda y competidores como IBM, Intel y Microsoft desean alquilar o vender computadoras cuánticas a empresas como Daimler y JP Morgan, que ya están explorando cómo las máquinas podrían mejorar las baterías y los modelos financieros.
Las computadoras como la que forma estas palabras usan pulsos de electricidad para representar datos como bits, 0 o 1. Las computadoras cuánticas codifican los datos en efectos mecánicos cuánticos del tipo que desconcertó a Albert Einstein y otros físicos a principios del siglo 20, para crear qubits. Los dispositivos exóticos operan a temperaturas cercanas al cero absoluto. En grupos, los qubits pueden pasar por algunos cálculos difíciles utilizando trucos como lograr una "superposición", algo como 1 y 0 al mismo tiempo. Hay evidencia que podría ayudar a las simulaciones de química; Google y otros piensan que el aprendizaje automático también podría obtener un impulso.
El chip Bristlecone de Google tiene 72 qubits hechos con circuitos superconductores, el dispositivo más grande que se haya creado, por delante del dispositivo de 50 qubit de IBM y uno de Intel con 49. Los investigadores de Google calcularon que era suficiente para ejecutar un problema de demostración cuidadosamente elegido más allá del alcance de cualquier Ordenador convencional, logrando la supremacía cuántica.
Los investigadores de Alibaba, el minorista en línea líder de China, lo desafiaron utilizando 10.000 servidores, cada uno con 96 procesadores potentes, para simular el funcionamiento del nuevo chip de Google, basándose en los planes publicados de la compañía estadounidense. Los resultados son un recordatorio de que las arquitecturas de computadoras existentes están lejos de ser implementadas, y sugieren que la demostración planificada de Google con su chip cuántico no estará fuera del alcance de las computadoras convencionales. "Había muchas esperanzas de que este futuro procesador logrará la supremacía cuántica", dice Yaoyun Shi, director del Laboratorio Quantum de Alibaba. "Nuestro resultado muestra que este entusiasmo es quizás demasiado optimista". Dice que la compañía logró su resultado al idear mejores formas de dividir la tarea de simular las operaciones de computación cuántica en muchas computadoras que trabajan juntas.
Los resultados de Alibaba movieron a Graeme Smith, un profesor de la Universidad de Colorado a tuitear un enlace con el comentario "wow". La Bristlecone de Google parece ser el chip cuántico más capaz hasta ahora, dice Smith a WIRED, pero los resultados de Alibaba sugieren que las tasas de error siguen siendo demasiado altas . "Esto sugiere que no veremos una demostración de la supremacía cuántica en el corto plazo", dice.
Boixo de Google responde que las simulaciones de Alibaba no fueron lo suficientemente detalladas como para ser definitivas. Trabajar en mejores simulaciones, como el estudio de Alibaba, es una de las razones por las que Google ha estado trabajando en nuevas formas de probar la supremacía cuántica, lo que Boixo dice que no debería requerir grandes actualizaciones de hardware. Hen de la USC dice que esto, a su vez, estimulará a los investigadores que intenten exprimir más las computadoras convencionales. "Estoy seguro de que las porterías seguirán avanzando", dice.
El aumento de Alibaba en la computación cuántica ha sido rápido y demuestra las ambiciones tecnológicas de China. Google ha estado trabajando en computación cuántica desde 2006, inicialmente utilizando hardware de la canadiense D-Wave. El minorista chino ingresó al campo en 2015, formando un equipo con la Academia de Ciencias de China respaldada por el estado para abrir un nuevo laboratorio de investigación. En febrero, la compañía hizo un chip experimental de 11 qubit disponible en Internet. El gobierno de China ha comprometido $ 10 mil millones para construir un nuevo laboratorio nacional cuántico.
Esos proyectos forman parte de un concurso internacional en crecimiento: la Unión Europea planea una inversión de $ 1.1 mil millones en investigación cuántica. La administración de Trump ha destacado la computación cuántica en la orientación presupuestaria. Aunque la Oficina de Políticas de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca se ha reducido significativamente bajo el Presidente Trump, en diciembre el grupo obtuvo su primer experto en computación cuántica dedicado: Jake Taylor, investigador de la Universidad de Maryland.
Google creó su propio laboratorio de hardware cuántico en 2014, trayendo a Martinis de UC Santa Barbara para liderar el grupo. La reciente conversación de la compañía sobre el logro de la supremacía cuántica ha molestado a otros en el campo, quienes dicen que construir el hito como un momento definitivo corre el riesgo de sobrevalorar qué tan cerca están las computadoras cuánticas prácticas. El director de tecnología de Intel, Mike Mayberry, le dijo a WIRED esta semana que ve la amplia comercialización de la tecnología como un proyecto de 10 años. IBM ha dicho que puede ser "mainstream" en cinco.
El Shi de Alibaba no niega que la supremacía cuántica, cuando llegue, será importante. Pero sugiere que los investigadores de Google y otros lugares deberían ser más filosóficos al respecto. "Que los físicos de los dispositivos se preocupen por cuándo alcanzar la supremacía es como preocuparse por cuándo su bebé será más inteligente que su perro", dice. "Solo concéntrate en cuidarla bien y sucederá, aunque no estés seguro de cuándo".
