La computació quàntica acaba de fer un altre pas important. Investigadors d'IBM i de la Universitat de Chicago han aconseguit executar en uns 15 minuts un càlcul que, utilitzant els mètodes de computació clàssica més avançats, resultaria pràcticament impossible de reproduir en un temps raonable. L'experiment suposa a més un avenç important perquè els investigadors han pogut comprovar amb bastant confiança que el resultat obtingut és correcte.
Un ordinador quàntic d'IBM resol en 15 minuts un problema impossible per als ordinadors convencionals
L'experiment està relacionat amb una tècnica coneguda com a random circuit sampling, utilitzada habitualment per posar a prova fins on poden arribar els ordinadors quàntics. La idea és senzilla d'explicar, encara que el problema que es planteja no ho sigui tant: l'ordinador ha de generar patrons de resultats tan complexos que un ordinador convencional no pugui reproduir-los de forma eficient.
Aquí apareix un dels grans problemes de la computació quàntica. Si el càlcul és massa complex perquè un ordinador clàssic pugui repetir-lo, també resulta molt complicat comprovar si l'ordinador quàntic ha fet realment bé la seva feina.
L'equip d'IBM i la Universitat de Chicago ha desenvolupat una alternativa que manté la dificultat del problema, però introdueix una estructura que permet detectar errors durant el procés. D'aquesta forma, no només s'aconsegueix fer un càlcul fora de l'abast pràctic dels sistemes clàssics, sinó també obtenir evidències que el resultat és fiable.
70 cúbits lògics per reduir els errors
Un altre dels punts importants d'aquest curiós experiment està en la correcció d'errors. Els investigadors van utilitzar 70 cúbits lògics —la unitat bàsica d'un ordinador quàntic— que estan dissenyats per protegir la informació quàntica davant el soroll i els errors que poden aparèixer durant una operació.
El sistema va arribar a executar 2.415 operacions lògiques entre dos cúbits i 468 operacions conegudes com a portes T. Gràcies a la codificació utilitzada, la taxa efectiva d'errors lògics va ser deu vegades menor que la dels cúbits físics sobre els quals es va construir el sistema.
El resultat no significa que els ordinadors quàntics vagin a substituir demà els ordinadors tradicionals. Tanmateix, sí que demostra que és possible combinar correcció d'errors i verificació de resultats en càlculs que ja resulten massa complexos per a les màquines clàssiques.
Per a IBM, aquest treball representa un pas cap a ordinadors quàntics més grans, fiables i capaços d'afrontar problemes que actualment estan fora de l'abast de la informàtica convencional.