¿Qué es Willow, el chip cuántico de Google que redefine los límites de la computación?

Google ha presentado Willow, su último chip cuántico, diseñado para superar los desafíos más complejos de la computación moderna. Con una arquitectura innovadora y un rendimiento sin precedentes, Willow se posiciona como un hito en el desarrollo de computadoras cuánticas. Este chip utiliza 105 cúbits para realizar cálculos extremadamente complejos, logrando hazañas imposibles para los ordenadores clásicos más avanzados. Pero ¿qué hace que Willow sea tan revolucionario?

La computación cuántica, una tecnología basada en los principios de la mecánica cuántica, opera de manera fundamentalmente diferente a los sistemas clásicos. En lugar de procesar datos en bits binarios (0 y 1), utiliza cúbits que pueden existir en múltiples estados simultáneamente. Esto permite que un ordenador cuántico explore una cantidad de posibilidades exponencialmente mayor en comparación con los sistemas tradicionales, abriendo la puerta a cálculos más rápidos y precisos.

Corrección de errores cuánticos: un avance crucial

Uno de los mayores obstáculos en la computación cuántica ha sido la corrección de errores, ya que los cúbits son extremadamente sensibles a las interferencias externas. Esto dificulta mantener la coherencia necesaria para completar cálculos complejos. Sin embargo, Willow aborda este problema de manera única.

Por primera vez, ha demostrado que es posible reducir los errores cuánticos a medida que se escala el número de cúbits, un avance conocido como estar “por debajo del umbral”. Utilizando matrices de cúbits cada vez más grandes (3×3, 5×5 y 7×7), Willow logró reducir la tasa de errores a la mitad con cada incremento, estableciendo un precedente en el diseño de chips cuánticos más estables y funcionales.

Además, es capaz de corregir errores en tiempo real, una capacidad esencial para garantizar cálculos precisos y eficientes. Esto convierte a Willow en el prototipo más avanzado para la construcción de cúbits lógicos escalables.

Una velocidad sin precedentes: 10 septillones de años en minutos

El desempeño de Willow en el benchmark de muestreo aleatorio de circuitos (RCS) confirma su potencia. Este estándar mide si un ordenador cuántico puede realizar cálculos imposibles para sistemas clásicos. Completó una tarea en menos de cinco minutos que requeriría 10 septillones de años (10²⁵) en una supercomputadora como Frontier. Esta velocidad inalcanzable demuestra la capacidad de Willow para abordar problemas que están más allá del alcance de cualquier sistema convencional.

Los resultados también respaldan teorías como la existencia de múltiples universos paralelos en la mecánica cuántica, lo que subraya la magnitud de este logro.

Innovación desde su fabricación

Fue creado en las instalaciones cuánticas que la compañía tiene en Santa Bárbara, diseñadas específicamente para la fabricación de hardware cuántico de alta precisión. Cada componente del chip está optimizado para funcionar de manera integrada, desde las puertas cuánticas hasta los sistemas de calibración.

Con un enfoque en la calidad por encima de la cantidad, El chip alcanza tiempos T1 cercanos a los 100 microsegundos, un avance significativo que mejora la capacidad del chip para retener información y realizar cálculos complejos.

El futuro de la computación cuántica

La compañia planea utilizarlo para ejecutar cálculos útiles y comercialmente relevantes que no pueden ser replicados por sistemas clásicos. Este avance podría revolucionar campos como la química, la inteligencia artificial y la optimización logística, acercando a la humanidad a resolver problemas que antes parecían inalcanzables.

Con este chip cuántico, Google reafirma su liderazgo en la computación cuántica y da un paso crucial hacia un futuro donde la tecnología transforme industrias enteras y aborde los desafíos más apremiantes de la sociedad.