Los ordenadores cuánticos plantean un nuevo reto: ¿cómo saber si una respuesta es correcta cuando ningún superordenador puede comprobarla?
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IBM ha propuesto nuevas técnicas de computación cuántica confiable, que permiten demostrar sus resultados a través del proceso
Los ordenadores cuánticos ya son una realidad y pueden hacer una cantidad de operaciones tan grande que es imposible para los ordenadores normales, lo cual es su mayor ventaja y a la vez implica el problema de que verificar los resultados cuánticos se vuelve mucho más complejo, pero IBM cree haber dado con la solución.
La ventaja cuántica, también conocida en algunos círculos como supremacía cuántica, es el concepto que expresa el momento en que un ordenador cuántico resuelve problemas que ningún ordenador clásico, ni siquiera un superordenador, puede terminar en un tiempo razonable, que puede ser de años para replicar lo que su equivalente cuántico ha hecho en horas o minutos.
Sin embargo, la potencia superior de los ordenadores cuánticos también genera problemas, y este tipo de dispositivos en la actualidad aún es propenso a cometer errores y producir resultados no esperados, por lo que los superodenadores tradicionales siguen vigentes. Por ello, los resultados tienen que ser verificables para valer de algo.
Los ordenadores cuánticos actuales, basados en cúbits, se enfrentan al problema de que la técnica de comprobación hasta ahora consistía en replicarlos a través de simulaciones simplificadas con ordenadores clásicos (con ceros y unos) y superordenadores, algo que pasa a ser más complejo e incluso imposible debido precisamente a la ventaja cuántica. Lo que parecía un camino sin salida.
Ahora, IBM ha colaborado en la publicación de 3 estudios científicos diferentes, realizados junto a la Universidad de Chicago, Qedma y Algorithmiq que plantean diferentes formas de demostrar los cálculos de los ordenadores cuánticos a través de un nuevo concepto, el de la computación cuántica confiable, como explica la tecnológica estadounidense en un comunicado.
Las 3 nuevas comprobaciones cuánticas de IBM
La primera de ellas, desarrollada junto con Qedma, se centra en un fenómeno conocido como proceso Floquet, que hace que un sistema cambie de funcionamiento de forma gradual después de se expuesto a una fuerza externa. La solución propuesta es lo que se conoce como modelo Ising.
A través de un sistema de algoritmos de software que se puede implementar dentro de los ordenadores cuánticos, la tecnología propuesta por IBM y Qedma permite mitigar los errores en la computación cuántica, como se ha demostrado a través del superordenador clásico más potente, el japonés Fugaku.
En la segunda, IBM y la Universidad de Chicago completaron en menos de 15 minutos un cálculo con 70 cúbits lógicos que exigiría tiempos inviables incluso para los superordenadores más potentes. El nuevo método permite detectar errores y verificar la fidelidad del resultado.
Esta técnica permite reducir los errores en un tipo de cálculos conocidos como puertas no Clifoord, que son especialmente complicadas de simular a través de métodos tradicionales, a través de un marco virtual en el hardware que no añade ruido.
En el tercer método, IBM y Algorithmiq desarrollaron un nuevo marco para validar simulaciones cuánticas cuando ya no existe una respuesta clásica fiable con la que compararlas, siguiendo un método similar al usado por Google en experimentos anteriores.
Ocho meses después de publicarse el experimento, ningún método clásico ha logrado reproducir de forma consistente todos sus resultados.
