Computadora cuántica resuelve un problema de 9000 años

Resolvieron en 36 microsegundos un problema que llevaba 9000 años: se trata del nuevo éxito alcanzado por computadoras cuánticas y que se obtuvo programando, por primera vez, partículas de luz.

Publicado en la revista Nature, es el primer resultado de este tipo obtenido con el procesador fotónico programable Borealis, de la startup canadiense Xanadu, gracias a una técnica especialmente innovadora que simplifica el desarrollo de estas potentes herramientas.

«Es un trabajo interesante y que permite un importante paso adelante en la comprensión profunda del potencial que ofrece la computación cuántica», comentó Simone Severini, director de computación cuántica en Amazon Web Services (Aws).

La nueva máquina fabricada por investigadores de Xanadu es uno de los ordenadores cuánticos que explotan dentro de ellos fotones en el rol de «qubit», es decir, las unidades de cálculo de computadora.

Es una máquina bastante simple en comparación con aquella utilizada hace dos años por Google, que por primera vez marcó una superación en comparación con las computadoras tradicionales, y que se basa, en cambio, en superconductores y para funcionar deben enfriarse en temperaturas cercanas al cero absoluto (alrededor de menos 270 grados).

El éxito de Xanadu fue poder vencer una vez más una supercomputadora tradicional, realizando en 36 microsegundos un cálculo que habría requerido al menos 9.000 años, pero ahora usando un procesador fotónico programable e trabajando a temperatura ambiente.

Lo afrontado con los nuevos chips es «un problema realmente difícil, conocido como Gaussian Boson Sampling, que lleva mucho tiempo arreglar por computadoras tradicionales que no se basan en la física cuántica», agregó Severini.

«Resolverlo -continuó- le permite identificar grupos de nodos dentro de un red compleja, por ejemplo, para el estudio de redes neuronales o para entender la interacción entre proteínas».

El núcleo del éxito del procesador Borealis desarrollado por Xanadu es un nuevo método para coordinar la entrada de fotones dentro del procesador.

En ese caso, las partículas de luz son producidas por un solo generador que realiza una suerte de tren de fotones alineados.

Al colocar los fotones individuales en bucles especiales (loop) más o menos largos se vuelven posibles sincronizarlos, provocando un retraso en el primero y reorganizando su entrada en el chip, donde se produce la elaboración.

Modificar la sincronía de forma controlada permite especie de reprogramación de los posibles momentos de interacción entre los diversos fotones y, de hecho, tienen un nuevo tipo de chip, hecho en ese caso por cadenas de fibras ópticas interconectadas y programables según la operación a realizar.

«Es un resultado realmente interesante -comentó Fabio Sciarrino, jefe del Laboratorio Cuántico del departamento de Física della Sapienza di Roma-, porque se alcanzó la ‘quantum supremacy’, al desarrollar una plataforma que es, al mismo tiempo, simple e innovadora: se limita el número de componentes necesarios, de manera ingeniosa, se desarrolla el primer procesador fotónico programable de régimen de quantum supremacy».

«Todo usando fotones con las mismas características de los utilizados en telecomunicaciones, y trabajando en temperatura ambiente, con la excepción de algunos componentes finales», añadió. (ANSA).