Desde que el fabricante del ordenador cuántico D-Wave anunció que había creado un sistema real, ha habido escépticos. La principal preocupación era que D-Wave no había construido una computadora cuántica como tal, sino que construyó un sistema que ocurrió para simular un recocedor cuántico, un tipo específico de computación cuántica que realiza D-Wave, con más eficacia que cualquier arquitectura anterior .
Informes anteriores sugerían que esto era falso, y ahora Google ha puesto esos temores a descansar. La compañía ha presentado hallazgos demostrando concluyentemente que la D-Wave no realiza el recocido cuántico, y es capaz de resolver ciertos tipos de problemas de hasta 100 millones de veces más rápido que los sistemas convencionales. En los últimos dos años, D-Wave y Google han trabajado juntos para poner a prueba los tipos de soluciones que el ordenador cuántico podría crear y medir su desempeño contra grupos de CPU y GPU de cómputo tradicionales. En una nueva entrada del blog, Hartmut Neven, director de ingeniería de Google, analiza los problemas de prueba de principio de la compañía diseñando y ejecutando para demostrar que el “recocido cuántico puede ofrecer ventajas en tiempo de ejecución para los problemas de optimización difíciles caracterizados por paisajes de energía escarpadas.” Él escribe:
Se encontró que para los casos de problemas que involucran a casi 1.000 variables binarias, el recocido cuántico supera significativamente su contraparte clásica, recocido simulado. Es más de 108 veces más rápido que el recocido simulado que se ejecuta en un solo núcleo. También comparó el hardware cuántico a otro algoritmo llamado Quantum Monte Carlo. Este es un método diseñado para emular el comportamiento de los sistemas cuánticos, pero se ejecuta en los procesadores convencionales. Mientras que la escala con el tamaño entre estos dos métodos es comparable, se separan de nuevo por un gran factor de veces tan alto como 108.
Neven va a escribir que si bien estos resultados demuestran, de manera inequívoca, que la D-Wave es capaz de un rendimiento que ningún sistema moderno puede igualar (las optimizaciones son geniales y todo, pero una velocidad superior de 100 millones es difícil de superar en el software) el impacto práctico de estas optimizaciones está actualmente limitada. El problema con la generación actual de sistemas de D-Wave es que están conectados escasamente. Esto se ilustra en el siguiente diagrama:
Cada punto en este diagrama representa un qubit; el número de qubits en un sistema controla el tamaño y la complejidad de los problemas que puede realizar. Mientras que cada grupo de qubits es transversalmente conectado, hay relativamente pocas conexiones entre los grupos de qubits. Esto limita el tipo de cálculo que el D-Wave 2 puede realizar, y simplemente escala a clústeres qubit conectados escasamente, pero no es una manera eficiente de resolver los problemas (y no se puede trabajar en todos los casos). Debido a esto, el recocido simulado, la versión realizada por CPU y GPU de diseño tradicional, es todavía considerado como el estándar de oro al que el recocido cuántica tiene que superar.
¿Cuánto impacto tendrá la computación cuántica en los mercados tradicionales? Es algo que aún se desconoce. Los sistemas actuales se basan en la refrigeración de nitrógeno líquido y diseños increíblemente caros. Los costes pueden disminuir como nuevas técnicas para la construcción de annealers cuánticos más eficientes, pero siempre y cuando estos sistemas requieren NO2 para funcionar, no van a ser ampliamente utilizados. Google, la NASA, la NSA y otras agrupaciones de superordenadores pueden tener necesidades especializadas que son mejor tratadas por la computación cuántica a largo plazo, pero el silicio y sus sucesores eventuales van a ser la base del mercado de la informática de uso general en las próximas décadas. Al menos por ahora, los ordenadores cuánticos abordarán los problemas que nuestros ordenadores actuales, literalmente, no puede resolver, o que no pueden resolver antes de la muerte térmica del universo, que es más o menos la misma cosa.
Fuente: ExtremeTech.
