Google ha anunciado la apertura de su nuevo Campus de Ienteligencia Artificial y computación cuántica situado en Santa Bárbara (California -EEUU-). Uno de los principales objetivos de este nuevo campus es el desarrollo de una computadora cuántica libre de errores en un plazo aproximado de 10 años.
Este es uno entre tantos anuncios importantes realizados durante el Google IO, la conferencia para desarrolladores de Google celebrada en streaming esta misma semana.
Por cierto, si alguno de nuestros lectores está interesado, Google se encuentra ahora en proceso de contratación de talentos para el nuevo campus.
¿Qué pueden hacer las computadoras cuánticas que las otras no pueden?
Según explica Erik Lucero (Lead Engineer, Google Quantum AI)): «Construir mejores baterías (para aligerar la carga en la red eléctrica), o crear fertilizantes para alimentar al mundo sin crear el 2% de las emisiones globales de carbono (como lo hace hoy la fijación de nitrógeno), o crear medicamentos más específicos (para detener el próximo pandemia antes de que comience), necesitamos comprender y diseñar mejor las moléculas. Eso significa simular la naturaleza con precisión. Pero no se pueden simular moléculas muy bien con computadoras clásicas. A medida que una computqdora al uso llega a la generación de moléculas de tamaño modesto, rápidamente se queda sin recursos informáticos.
La naturaleza es mecánica cuántica: los enlaces e interacciones entre los átomos se comportan de forma probabilística, con una dinámica más rica que agota la lógica informática clásica simple.
Aquí es donde entran en juego las computadoras cuánticas. Este tipo de computadoras usan bits cuánticos, o «qubits», que pueden estar entrelazados en una compleja superposición de estados, reflejando naturalmente la complejidad de las moléculas en el mundo real.»
Pero hay un problema, las computadoras cuánticas son más potentes y rápidas aunque también menos precisas que las tradicionales y por tanto las cuánticas resultan menos fiables a la hora de generar modelos y hacer pruebas.
De ahí la importancia del proyecto de Google.
Como sigue explicando Lucero: «Con una computadora cuántica con corrección de errores, podremos simular cómo se comportan e interactúan las moléculas, de modo que podamos probar e inventar nuevos procesos químicos y nuevos materiales antes de invertir en costosos prototipos de la vida real. Estas nuevas capacidades informáticas ayudarán a acelerar el descubrimiento de mejores baterías, fertilizantes energéticamente eficientes y medicamentos específicos, así como una optimización mejorada, nuevas arquitecturas de inteligencia artificial y mucho más.»
De hecho y así lo indica el propio Erik Lucero, una computadora cuántica libre de errores puede resultar clave a la hora de gestionar y luchar contra una pandemia como la de la COVID-19.
La computación cuántica es la base igualmente para el desarrollo de inteligencias artificiales verdaderamente potentes y útiles, aplicables a cualquier campo, incluido el Marketing.
Un proyecto en cuatro fases y todavía en los primeros pasos de la primera
«En primer lugar Necesitamos mostrar que cuantos más qubits físicos participen en la corrección de errores, más se podrán reducir los errores», explica Lucero y subraya, «este es un paso crucial dado lo propensos al error que son los qubits físicos. Estamos llevando a cabo esa investigación en este momento en nuestro campus de inteligencia artificial cuántica de Santa Bárbara».
Pero para llegar a crear la computadora cuántica libre de errores o lo que es lo mismo, construir 1,000,000 de qubits físicos que funcionen con orden y concierto dentro de una computadora cuántica con corrección de errores del tamaño de una habitación. Ese salto de gigante respecto a los sistemas de tamaño modesto de menos de 100 qubits existentes hoy, es preciso todavía completar algunas otras etapas:
1.- Una vez coronada la etapa en la que se encuentra en este momento Google, es preciso, dice Lucero, «demostrar que podemos codificar un qubit lógico, con 1,000 qubits físicos. Usando la corrección de errores cuánticos, estos qubits físicos trabajan juntos para formar un qubit casi perfecto de larga duración, un qubit que dura para siempre, que mantiene la coherencia hasta que se elimina la energía, lo que marcará el comienzo de la era digital de la computación cuántica. Una vez más, esperamos años de desarrollo concertado para lograr este objetivo.
2.- Una vez coronada la etapa 2, habrá que construir el primer transistor cuántico.
Según explica Lucero, el transistor cuántico «se compondrá de dos «qubits lógicos» libres de errores que realizan operaciones cuánticas juntos, y luego descubrir cómo colocar cientos o miles de ellos para formar la computadora cuántica libre de errores. Eso llevará años.»
