La 'supremacía cuántica' de Google usurpada por investigadores que usan supercomputadoras ordinarias - TechCrunch

La ‘supremacía cuántica’ de Google usurpada por investigadores que usan supercomputadoras ordinarias – TechCrunch

En 2019, Google anunció con orgullo que había logrado lo que los investigadores de computación cuántica habían estado buscando durante años: demostrar que la tecnología esotérica puede superar a la tecnología convencional. Pero esta demostración de “supremacía cuántica” está siendo cuestionada por investigadores que afirman estar por delante de Google en una supercomputadora relativamente normal.

Para ser claros, nadie dice que Google mintió o tergiversó su trabajo: la investigación minuciosa e innovadora que condujo al anuncio de la supremacía cuántica en 2019 sigue siendo muy importante. Pero si el nuevo artículo es correcto, la competencia entre la computación clásica y la cuántica sigue siendo un juego para cualquiera.

Puede leer la historia completa sobre cómo Google llevó la cuántica de la teoría a la realidad en el artículo original, pero aquí hay una versión muy corta. Una computadora cuántica como Sycamore no es mejor que una computadora clásica de ninguna manera, con la posible excepción de una tarea: simular una computadora cuántica.

Puede sonar como un escape, pero el objetivo de la supremacía cuántica es demostrar la viabilidad del enfoque al encontrar una tarea muy específica y extraña que puede hacer incluso mejor que las supercomputadoras más rápidas. Porque eso pone a Quantum Foot en la puerta para expandir ese arsenal de tareas. Tal vez eventualmente todas las tareas sean mucho más rápidas, pero para el propósito de Google en 2019, solo una es que muestren en detalle cómo y por qué.

Ahora, un equipo de la Academia de Ciencias de China, dirigido por Zhang Pan, ha publicado un artículo que describe una nueva técnica para simular una computadora cuántica (específicamente, ciertos patrones de ruido que emite) que parece tomar solo el 100% del tiempo estimado de una computadora clásica una pequeña parte. Los cálculos se completarán en 2019.

No soy un experto en computación cuántica, ni profesor de física estadística, y solo puedo tener una comprensión general de las técnicas de Zhang et al. usó. Describen el problema como una gran red de tensores 3D, con los 53 qubits en Sycamore representados por una cuadrícula de nodos, comprimidos 20 veces para representar los 20 ciclos por los que pasa la puerta Sycamore durante la simulación. La relación matemática entre estos tensores (cada uno con su propio conjunto de vectores interrelacionados) se calcula luego mediante un grupo de 512 GPU.

La ilustración en el artículo de Zhang muestra una representación visual de la matriz de tensores 3D que usaron para simular las operaciones cuánticas de Sycamore. Fuente de imagen: Pan Zhang et al.

En el artículo original de Google, se estimó que tomaría alrededor de 10,000 años realizar una simulación de esta escala en la supercomputadora más poderosa disponible en ese momento (Oak Ridge’s Summit), aunque para ser claros, esa es su estimación de 54 Estimado 25 ciclos para qubits; 53 qubits sería mucho menos complejo que hacer 20, pero según sus estimaciones, todavía faltan años.

El equipo de Zhang afirma estar listo en 15 horas. Si tuvieran acceso a una supercomputadora como Summit, podría hacerlo en segundos, más rápido que Sycamore. Su artículo se publicará en la revista Physical Review Letters; puede leerlo aquí (PDF).

Estos resultados no han sido revisados ​​ni reproducidos adecuadamente por aquellos que conocen estas cosas, pero no hay motivo para pensar que se trata de algún tipo de error o engaño. Google incluso admite que la batuta se puede pasar de un lado a otro varias veces antes de establecer la supremacía, porque construir y programar computadoras cuánticas es muy difícil cuando las computadoras clásicas y su software continúan mejorando. (Otros en el mundo cuántico se mostraron escépticos de sus afirmaciones al principio, pero algunos eran competidores directos).

Google proporcionó los siguientes comentarios reconociendo el progreso realizado aquí:

En nuestro artículo de 2019, dijimos que habría mejoras en los algoritmos clásicos (de hecho, Google inventó métodos para la simulación de circuitos aleatorios en 2017 y cambió la fidelidad por el costo computacional en 2018 y 2019), pero el punto es que la tecnología cuántica es mejorando exponencialmente. Por lo tanto, no creemos que este enfoque clásico pueda seguir el ritmo de los circuitos cuánticos en 2022 y más allá, a pesar del notable progreso realizado en los últimos años.

Como dijo a Science Dominik Hangleiter, un científico cuántico de la Universidad de Maryland, en cualquier caso, esto no es un ojo morado para Google, ni es un golpe de gracia para la tecnología cuántica: “El experimento de Google hizo lo que se suponía que debía hacer, comenzar esta competencia”.

Es probable que Google contraataque con un nuevo reclamo propio, y no se detendrá. Pero el hecho de que incluso sea competitivo es una buena noticia para todos los involucrados. Es un campo apasionante de la informática que sigue elevando el listón para todos, como el trabajo de Google y Zhang.

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