Como decía Javier Krahe, va de boca en boca y es la comidilla, tanto en el gremio de la computación cuántica como en las noticias generalistas, que un equipo de Google ha logrado la supremacía cuántica. Desde luego, suena impresionante. Que ya es algo, sobre todo en un mundo donde la publicidad empresarial es casi tan importante como la ciencia per se, debido a las enormes inversiones que hacen falta para poder jugar en este tablero.
Para quienes no necesitan un acercamiento divulgativo al asunto, el artículo original se puede encontrar aquí.
Para el resto del mundo, vamos a explicar en pocas palabras en qué consiste esto de la supremacía cuántica. El diablo, por supuesto, está en los detalles. Veamos primero qué NO quiere decir, por si aclaramos de paso algunos de los habituales malentendidos que se crean cuando se leen las noticias relativas a este asunto:
1) NO quiere decir que se haya demostrado que los ordenadores cuánticos son más potentes que los ordenadores convencionales. La relación entre la complejidad (entendida como concepto formal, matemático) clásica y la complejidad cuántica aún no está bien entendida. El consenso (amplio, pero aún en el terreno de la conjetura) entre la comunidad de la computación cuántica es que, por ejemplo, no se van a encontrar algoritmos cuánticos que resuelvan problemas NP-completos en tiempo polinomial. Dicho en pocas palabras, los problemas que sabemos a ciencia cierta que son difíciles (al menos asumiendo que P no es NP) van a seguir siéndolo, por muy cuánticos que nos pongamos.
2) NO quiere decir que se haya demostrado que para algunos problemas los ordenadores cuánticos son más rápidos. Eso lo sabemos desde hace mucho. Concretamente desde que David Deutsch en 1985 creó un problema ex-profeso para demostrar que un ordenador cuántico (entonces aún solo existente en teoría) podía realizar una determinada tarea en menos pasos que uno convencional. Aquí podéis leer el artículo original.
3) NO quiere decir, desde luego, que nuestra privacidad, claves bancarias o correos electrónicos estén en peligro. El cifrado convencional de la información que circula por Internet depende de la intractabilidad práctica del problema de la factorización de enteros. Y, como demostró Peter Shor en 1994 existe un algoritmo cuántico para factorizar enteros teóricamente rápido (hagamos énfasis en lo de «teóricamente»); cuando menos más rápido que los convencionales conocidos. Con todo y con eso, se estima que para romper RSA2048 (el método de encriptación más habitual a día de hoy) necesitamos alrededor de 4.000 qubits. Igual más. Sycamore, el chip usado por Google en su experimento, posee 54.
Una vez desterradas ideas peregrinas, diremos que lo que se entiende comúnmente con el rimbombante apelativo de supremacía cuántica es la constatación de que un ordenador cuántico pueda resolver, en un tiempo razonablemente corto, un problema que a un ordenador convencional le resultaría imposible en la práctica (esto es, el tiempo necesario resultaría excesivo). Evidentemente, esto no es una definición precisa como las que acostumbramos a manejar en matemáticas y eso, como veremos, trae consecuencias.
El problema en cuestión, al igual que sucedió con el Problema de Deutsch, es un problema creado específicamente para demostrar esto y, como tal, no buscaba aplicaciones prácticas. En este sentido cabe destacar que Scott Aaronson, una de las figuras de referencia en el campo, posee un protocolo de certificación de aleatoriedad que puede utilizar el problema de Google.
Sin entrar en describir el problema (en la referencia anterior tenéis un excelente análisis), no podemos dejar de mencionar la controversia entre Google e IBM, los grandes adversarios en la carrera cuántica, a cuenta de qué quiere decir «un tiempo razonablemente corto». Según Google Sycamore resolvió en unos 200 segundos lo que un ordenador convencional resolvería en 10.000 años. En IBM no tardaron en publicar una nota restando importancia al asunto. Posteriormente afinaron un poco más y desarrollaron en un interesante preprint cómo resolver en un ordenador convencional el problema propuesto por Google en unas 60 horas.
Como vemos, la nebulosa definición de supremacía cuántica da mucho juego, y a buen seguro va a seguir dándolo, en esta nueva carrera donde tanto dinero hay sobre la mesa: las inversiones de uno y otro lado, o las del estado chino, por ejemplo, rondan los 500 millones de dólares anuales cada una. Como sucedió en otras grandes rivalidades científico-técnicas que nos ha dado la historia, esperemos que el triunfo real no sea de nadie en particular, sino del espíritu humano en su lucha por la conquista del conocimiento.
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