Google logra avances revolucionarios en aplicaciones prácticas de computadoras cuánticas

Google dice haber desarrollado un algoritmo informático que muestra cómo la computación cuántica puede tener aplicaciones prácticas y puede generar datos únicos para su uso con inteligencia artificial.

Google dijo que el nuevo algoritmo, llamado Quantum Echoes, que se ejecuta en los chips cuánticos de la compañía, es 13.000 veces más rápido que el algoritmo informático clásico más complejo en una supercomputadora.

El algoritmo Quantum Echoes podría llevar las computadoras cuánticas a aplicaciones prácticas.

Los ordenadores cuánticos desempeñarán un papel clave en la simulación de fenómenos mecánicos cuánticos, como las interacciones entre átomos y partículas, así como la estructura (o forma) de las moléculas.

Una de las herramientas que utilizan los científicos para comprender las estructuras químicas es la Resonancia Magnética Nuclear (RMN), que es el mismo principio científico detrás de la resonancia magnética (IRM).

La RMN actúa como un microscopio molecular, lo suficientemente potente como para permitirnos observar las posiciones relativas de los átomos, ayudando así a comprender la estructura de una molécula.

Simular la forma y la dinámica de las moléculas es fundamental en la química, la biología y la ciencia de los materiales; los avances que nos ayuden a hacerlo mejor impulsarán desarrollos en muchos campos, desde la biotecnología hasta la energía solar y la fusión.

El año pasado, Google anunció el chip cuántico Willow, que según la compañía podría solucionar un problema clave con los “qubits”, los componentes básicos de las computadoras cuánticas.

Los ejecutivos afirmaron que el desarrollo del algoritmo es tan importante como el chip. El algoritmo también puede verificarse con otras computadoras cuánticas o mediante experimentos. La verificación de datos significa que podría dar lugar a aplicaciones prácticas.

El chip Willow de Google ya ha logrado avances significativos en la computación cuántica.

En un experimento de prueba de principio en colaboración con la Universidad de Berkeley, Google ejecutó el algoritmo Quantum Echoes en el chip Willow para estudiar dos moléculas, una con 15 átomos y otra con 28 átomos, para probar el método.

Los resultados obtenidos en la computadora cuántica de Google coincidieron con los de la RMN convencional y revelaron información que la RMN convencional no puede proporcionar, lo que constituye una importante validación de nuestro enfoque.

Así como los telescopios y los microscopios han abierto nuevos mundos nunca antes vistos, este experimento es un paso hacia un “microscopio cuántico” capaz de medir fenómenos naturales previamente inobservables.

La RMN mejorada cuánticamente podría convertirse en una herramienta poderosa en el desarrollo de fármacos, ayudando a determinar cómo los medicamentos potenciales se unen a sus objetivos, o en la ciencia de los materiales para determinar la estructura molecular de nuevos materiales como polímeros, componentes de baterías o incluso los materiales que forman los bits cuánticos (qubits).