Google ha presentado Willow , su último chip cuántico, diseñado para abordar dos desafíos fundamentales de la computación cuántica: la corrección de errores y el rendimiento en tareas fuera del alcance de los ordenadores clásicos. Este desarrollo, anunciado por el equipo de Google Quantum AI, marca un paso significativo hacia la creación de ordenadores cuánticos funcionales y escalables.
Reducción de errores cuánticos: un hito en la corrección de errores
Uno de los avances más destacados de Willow es su capacidad para reducir los errores cuánticos al aumentar el número de cúbits. Según los resultados publicados en la revista Nature, el sistema logra mantenerse «por debajo del umbral», un concepto clave en la corrección de errores cuánticos. Este logro se basa en pruebas realizadas con matrices de cúbits de diferentes tamaños —3×3, 5×5 y 7×7— que redujeron la tasa de error a la mitad en cada iteración.
Además, el chip ha demostrado ser capaz de corregir errores en tiempo real, un requisito esencial para aplicaciones prácticas. Este desarrollo también incluye la mejora de la vida útil de los cúbits físicos, lo que supone una señal de progreso en la estabilidad del sistema. Según el equipo de Google Quantum AI, Willow es el prototipo de cúbit lógico más avanzado hasta la fecha y demuestra la viabilidad de construir sistemas cuánticos más grandes y funcionales.
Rendimiento cuantificable: cálculos más allá de los límites clásicos
El equipo de Google utilizó el benchmark de muestreo aleatorio de circuitos (RCS) para medir el rendimiento de Willow, una prueba estándar en el campo de la computación cuántica. En esta evaluación, Willow completó en menos de cinco minutos un cálculo que requeriría aproximadamente 10 mil trillones de años en uno de los superordenadores más avanzados del mundo. Este resultado establece una brecha significativa entre las capacidades de los ordenadores cuánticos y los clásicos, consolidando el potencial de Willow en la ejecución de tareas imposibles para la tecnología convencional.
A pesar de los avances en supercomputación clásica, los resultados de Willow sugieren que el progreso de la computación cuántica avanza a un ritmo exponencial, ampliando rápidamente la distancia entre ambas tecnologías.
Diseño y fabricación de alta precisión
Willow ha sido desarrollado en las instalaciones de Santa Bárbara, específicamente diseñadas para la producción de chips cuánticos. Este entorno permitió a Google integrar de forma precisa todos los componentes esenciales del sistema, como puertas cuánticas y mecanismos de lectura, optimizando la interacción entre ellos.
El chip cuenta con 105 cúbits y destaca en métricas clave como la corrección de errores y el muestreo aleatorio de circuitos. Además, Willow ha logrado mejorar cinco veces los tiempos T1 —indicadores de la duración de la excitación de los cúbits— en comparación con generaciones anteriores, alcanzando cerca de 100 microsegundos.
Desafíos futuros y aplicaciones prácticas
El próximo objetivo de Google Quantum AI es utilizar Willow para realizar cálculos con aplicaciones prácticas y comerciales fuera del alcance de los ordenadores clásicos. Hasta ahora, los avances se han centrado en simulaciones científicas y en benchmarks como el RCS, pero el reto consiste en abordar problemas reales que aporten valor tangible.
La hoja de ruta trazada por el equipo de Google apunta a desarrollar algoritmos que no solo superen los límites clásicos, sino que también tengan utilidad en áreas como la química, la optimización y la inteligencia artificial. Este enfoque subraya el papel de la computación cuántica en la resolución de problemas complejos que las tecnologías actuales no pueden abordar.
