Google desarrolla algoritmo cuántico 'Quantum Echos' que supera en velocidad a los mejores métodos clásicos
Un avance de Google Quantum AI presenta un algoritmo cuántico que supera notablemente a los métodos clásicos en velocidad y precisión, impulsando la era cuántica.
Un equipo de investigación de Google Quantum AI ha desarrollado un nuevo algoritmo cuántico conocido como Quantum Echos, que promete ofrecer una ventaja verificada y significativa frente a los mejores algoritmos clásicos. Este algoritmo ha demostrado en simulaciones su capacidad para ejecutarse en el chip cuántico Willow de Google, siendo 13.000 veces más rápido que los algoritmos clásicos más eficientes en tareas específicas. Además, otros grupos de investigación pueden ejecutar el mismo algoritmo en diferentes sistemas cuánticos, verificar los resultados y validar la ventaja cuántica de forma comprobable.
El algoritmo, cuyo nombre técnico es Out-of-order Time Correlator (OTOC), se basa en una técnica que simula un efecto de eco en un sistema cuántico para analizar cómo la información de los qubits se dispersa y puede rastrearse incluso en presencia de errores y ruido. La metodología consiste en realizar una serie de operaciones en el chip, introducir una perturbación en un qubit, invertir las operaciones en orden inverso y, finalmente, leer los resultados. Este proceso ayuda a comprender mejor las propiedades fundamentales de los sistemas cuánticos, incluyendo cómo la información se propaga en sistemas complejos con muchos componentes.
Lo innovador de Quantum Echos no solo reside en su velocidad, sino también en su capacidad para ofrecer datos con un alto grado de precisión en la simulación de procesos difíciles de estudiar con computadoras clásicas. Se trata de un avance en la comprensión de la dinámica de la información cuántica y su dispersión en sistemas diversos, lo que puede suponer un paso importante hacia la demostración de una ventaja cuántica real en tareas relevantes.
Entre las aplicaciones potenciales destaca el área de resonancia magnética nuclear (NMR), técnica fundamental en campos como la química, la medicina y la geofísica. En un estudio asociado, el equipo utilizó el algoritmo para analizar moléculas con 15 y 28 átomos, obteniendo resultados que concordaron con las predicciones de la resonancia magnética convencional, pero además aportando información adicional que supera las capacidades de la NMR, lo que puede mejorar notablemente la precisión en la caracterización molecular y el desarrollo de nuevos fármacos y materiales.
Este avance abre la puerta al uso del procesamiento cuántico para obtener nuevas evidencias sobre propiedades moleculares y para crear nuevos instrumentos de medición cuántica. Aunque en la publicación en la revista Nature todavía no se ha demostrado una ventaja cuántica definitiva en la resolución de problemas reales, los investigadores consideran que estas técnicas representan un paso crucial hacia ese objetivo. La colaboración internacional en estos estudios refuerza el compromiso del sector científico por alcanzar aplicaciones prácticas del procesamiento cuántico que puedan transformar diversos sectores tecnológicos y científicos en los próximos años.