Una cosa que semblava més complexa va acabar sent resolta finalment per un ordinador normal. Per posar en context aquesta situació, el març de 2025, un equip de científics va publicar un estudi que va realitzar una simulació d'un sistema complex compost per centenars de bits quàntics en un ordinador quàntic real. En el seu moment, van afirmar que el càlcul era tan complex que cap ordinador clàssic podria igualar-lo.
Per la qual cosa, altres investigadors del Centre de Física Quàntica Computacional de la Fundació Simons i la Universitat de Boston van voler posar a prova l'afirmació de fa un any. El que volien demostrar és fins on podien arribar els algoritmes i el software tradicional en emprar-los de la forma correcta. Van poder demostrar-ho i aquests són els resultats finals.
Per què és tan difícil fer aquest càlcul en un ordinador comú?
És un càlcul que es considera impossible pel funcionament de les partícules quàntiques. Els ordinadors que fem servir normalment processen informació en bits (0 o 1); els qubits existeixen en una superposició de múltiples estats simultàniament. Quan desenes o centenars de qubits interactuen, poden aconseguir un entrellaçament quàntic; el seu comportament depèn directament de tots els altres. Quan s'afegeixen més qubits, la mida de la funció d'ona creix de forma exponencial. En aquest cas, arriba un moment en què guardar o processar la funció d'ona sobrepassa la memòria RAM de qualsevol superordinador.
Per poder resoldre el problema en un ordinador normal, els científics van utilitzar la ciència matemàtica d'una forma més intel·ligent i amb compressió de dades; van aplicar un .zip quàntic. Es van utilitzar estructures matemàtiques anomenades xarxes de tensors. Un algorisme de compressió pren la quantitat de dades de la funció d'ona i es divideix en petites taules interconnectades de números. Els científics van adaptar les xarxes de tensors de tal forma que van poder simular dinàmiques quàntiques en tres dimensions, les xarxes de qubits en formes cúbiques i de diamant. Van utilitzar una llibreria de software d'alt rendiment anomenada ITensor.
Entrant de ple a l'ordinador clàssic, es va utilitzar un algorisme anomenat propagació de creences, on es proporcionen solucions aproximades, però eficients. En combinar-se amb les xarxes de tensors, van poder executar simulacions en minuts sense cap detall. Van confirmar que els resultats no només van coincidir amb les prediccions de la teoria, sinó que van igualar les simulacions obtingudes per l'ordinador quàntic.
Els autors de l'estudi de la Fundació Simons emfatitzen que no és una guerra entre ambdues classes d'ordinadors, sinó que només es va posar a prova que les simulacions clàssiques poden donar guia per provar què poden fer les màquines quàntiques i verificar que no cometin alguns errors. A més, cal tenir en compte que abordar aquests temes en un ordinador normal és viable per costos; els ordinadors quàntics són delicats i difícils de construir, per la qual cosa és possible estalviar per fer aquests processos.