Willow, el chip cuántico de última generación de Google
(blog.google)- Willow, el nuevo chip cuántico desarrollado por Google, acerca un paso más la construcción de computadoras cuánticas a gran escala gracias a la reducción de errores y la mejora del rendimiento
- Willow completó en solo 5 minutos un cálculo que a las supercomputadoras actuales les tomaría 10 zettaaños (10^25 años), demostrando el potencial de la computación cuántica.
Logros y funciones principales
- Innovación en corrección de errores cuánticos:
- Logró reducir exponencialmente la tasa de error mientras utilizaba más qubits
- Alcanzó el importante hito "below threshold" (por debajo del umbral) en corrección de errores cuánticos
- Implementó corrección de errores en tiempo real para garantizar estabilidad y confiabilidad
- Rendimiento de cómputo abrumador:
- En el benchmark de muestreo de circuitos aleatorios (RCS), ejecutó tareas a una velocidad miles de millones de veces superior a la de las supercomputadoras existentes
- Marcó el mejor rendimiento actual para un chip cuántico con 105 qubits
- Nuevo proceso de fabricación:
- Fue diseñado y fabricado en instalaciones de manufactura de última generación
- Maximizó tanto la calidad de los componentes individuales como la de la integración del sistema
Avances técnicos de Willow
1. Corrección de errores cuánticos
- Realizó pruebas progresivas con arreglos de qubits (3x3, 5x5, 7x7) y logró reducir la tasa de error a la mitad
- Demostró que "un sistema cuántico se vuelve más potente a medida que aumenta el número de qubits"
2. Benchmark RCS
- Muestreo de circuitos aleatorios:
- Verifica si una computadora cuántica puede realizar tareas que las computadoras convencionales no pueden resolver
- Willow registró el mejor desempeño histórico en RCS y demostró la "ventaja cuántica"
3. Calidad de diseño y fabricación
- Tiempo T1 (el tiempo durante el cual un qubit mantiene la excitación) mejorado 5 veces hasta cerca de 100 microsegundos
- La combinación de qubits y compuertas de alta calidad maximizó el rendimiento de todo el sistema
Posibilidades y futuro de Willow
Posible aplicación comercial
- Willow abrió la posibilidad de desarrollar algoritmos cuánticos "prácticos y comercialmente útiles"
- El siguiente objetivo es demostrar el primer cálculo útil en el que una computadora cuántica resuelva un problema real
Sinergia entre computación cuántica e IA
- Se espera que tenga un papel clave en la generación de datos para entrenar IA, el descubrimiento de nuevos fármacos y el diseño de baterías energéticamente eficientes
- Se prevé que la escalabilidad y el rendimiento de la computación cuántica aceleren el avance de la IA
Willow demostrará el potencial de uso comercial de la computación cuántica y se consolidará como una plataforma que impulsará la innovación en diversos campos, como la ciencia, la energía y la IA.
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Es un anuncio importante sobre computación cuántica. Los algoritmos resistentes a lo no cuántico que usan claves de 256 bits requieren alrededor de 2500 cúbits. Mostrar de forma estable más de 100 cúbits es algo que mucha gente pensaba que era imposible. La computación cuántica puede cambiar muchas cosas, por eso la gente tiende a ignorarla. La IA y la seguridad de los datos podrían cambiar enormemente.
Abrieron la API, pero la respuesta llegó 300 ms antes de enviar la solicitud. Estoy pensando si para manejar esto hay que usar bloques
try{}ypredestined{}, o si debería usar la librería Bootstrap Paradox.Existe la idea de que el cálculo cuántico ocurre en varios universos paralelos. Hay una gran brecha entre la evidencia y la conclusión. Me pregunto si los expertos en computación cuántica creen que están tomando prestada capacidad de otros universos para calcular.
Me pregunto si los demás también deberían esperar el blog de Scott Aaronson para evaluar la importancia de este anuncio.
El cálculo estándar de benchmark que Willow realizó en menos de 5 minutos le tomaría 10 sextillones de años a la supercomputadora más rápida de la actualidad.
Existe la idea de que el cálculo cuántico ocurre en varios universos paralelos. Me pregunto si se está inyectando entropía en otros universos, si se puede calcular cuántos universos hay a partir del tiempo de cómputo. Tenemos que enfriar el chip cuántico de nuestro universo, así que me pregunto cómo enfrían los otros universos.
Es un buen momento para aprender rigurosamente las bases matemáticas de la computación cuántica. Se puede estudiar por cuenta propia en Quantum Formalism Academy.
La afirmación de que en Willow, mientras más cúbits se usan, menos errores hay y el sistema se vuelve más cuántico, es una afirmación muy sorprendente. Esto contradice la experiencia histórica de la corrección de errores cuánticos.
Conocí a Julian en UCSB. Era muy inteligente, amable y extrovertido. Me alegra ver la presentación de su investigación.
Según el blog de Google Research, es el primer procesador cuántico que mejora exponencialmente a medida que crece el cúbit corregido por errores. Esto revierte de forma fundamental el problema de escalamiento de la computación cuántica.