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La supremacía cuántica de Google
bajo cuestionamiento: Un nuevo logro de computación convencional
En el mundo de la computación avanzada, Sycamore, la computadora
cuántica de Google, ha sido una de las joyas más brillantes. Esta
máquina es capaz de realizar cálculos a una velocidad que hasta hace
poco se consideraba inalcanzable para los ordenadores tradicionales.
Sin embargo, un equipo de científicos chinos ha lanzado un desafío
significativo a esta supremacía cuántica, logrando resolver un
problema complejo en una fracción del tiempo que Sycamore necesitó,
utilizando una red de ordenadores convencionales.
Sycamore y la supremacía cuántica
Google proclamó que Sycamore alcanzó la "supremacía cuántica" en
2019. Este término se refiere a la capacidad de una computadora
cuántica para realizar cálculos que serían imposibles o
impracticables para cualquier computadora clásica. Sycamore demostró
esta supremacía al resolver en 200 segundos una tarea que, según
Google, tomaría 10,000 años a un superordenador convencional.
La clave detrás de esta hazaña radica en los qubits, las unidades
básicas de información en una computadora cuántica. A diferencia de
los bits tradicionales, que pueden ser 0 o 1, los qubits pueden
existir en múltiples estados simultáneamente gracias a las
propiedades de la mecánica cuántica. Esta capacidad permite a las
computadoras cuánticas procesar enormes cantidades de información a
velocidades exponencialmente superiores.
El desafío chino: Computación paralela convencional
Recientemente, un equipo de investigadores
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chinos ha puesto en duda esta supremacía cuántica. Utilizando
un sistema de computación paralela basado en GPU (unidades de procesamiento
gráfico), lograron resolver un problema en solo 14.22 segundos, un problema que
a Sycamore le tomó 600 segundos. Este logro se consiguió con la ayuda de 2304
GPUs, demostrando que la computación convencional aún tiene mucho que ofrecer.
El sistema chino alcanzó una potencia de cálculo máxima de 561 petaFLOPS, lo que
equivale a 561 cuatrillones de operaciones por segundo. Este impresionante
rendimiento se logró con un consumo de energía de solo 2.39 kWh, en comparación
con los 4.3 kWh que Sycamore necesitó para el mismo problema.
El papel de las redes tensoriales
Uno de los avances clave que permitió este logro fue el uso de redes tensoriales
a gran escala. Estas redes son herramientas matemáticas que permiten modelar y
analizar datos multidimensionales de manera eficiente. El equipo liderado por
Rong Fu optimizó estas redes para trabajar con las 2304 GPUs, maximizando su
eficiencia y capacidad de procesamiento.
Las redes tensoriales no solo mejoran la velocidad de procesamiento, sino que
también permiten una mejor "digestión" de los datos, lo que es crucial para
manejar los enormes volúmenes de información que se generan en estos cálculos
complejos. Este enfoque ha demostrado ser una forma efectiva de superar las
limitaciones tradicionales de la computación clásica, acercándola más a las
capacidades de las computadoras cuánticas.
Limitaciones y potencial de las computadoras cuánticas
A pesar de su potencial, las computadoras cuánticas aún enfrentan desafíos
significativos. Son extremadamente costosas de desarrollar y mantener, y
requieren entornos controlados para evitar interferencias y mantener la
coherencia cuántica. Estos factores hacen que la computación cuántica no sea una
tecnología que se normalice en el corto plazo.
Además, aún no se ha encontrado un uso
práctico generalizado para esta
tecnología. Aunque prometen grandes avances en áreas como la criptografía, la
simulación de materiales y la optimización,
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su aplicación en problemas cotidianos
sigue siendo limitada.
El futuro de la computación
La reciente hazaña del equipo chino demuestra que la computación convencional
aún tiene un papel crucial que desempeñar en el futuro de la tecnología. Al
mejorar las técnicas de procesamiento paralelo y optimizar las redes
tensoriales, es posible cerrar la brecha entre las computadoras clásicas y las
cuánticas.
Google, por su parte, sigue apostando por el desarrollo de la computación
cuántica. La compañía ha lanzado un concurso con un premio de cinco millones de
dólares para incentivar el desarrollo de aplicaciones útiles para Sycamore y
otras computadoras cuánticas. Este concurso busca explorar nuevas formas de
aprovechar las capacidades únicas de la computación cuántica, encontrando usos
prácticos que puedan justificar su alto costo y complejidad.
La competencia entre la computación cuántica y la convencional está lejos de
terminar. Mientras que Sycamore ha demostrado un rendimiento impresionante, los
recientes avances en computación paralela convencional muestran que aún hay
mucho terreno por recorrer. La optimización de técnicas existentes y el
desarrollo de nuevas estrategias de procesamiento de datos podrían permitir a
las computadoras clásicas seguir siendo relevantes y competitivas en el futuro.
La supremacía cuántica de Google ha sido cuestionada, pero esto solo sirve para
subrayar la importancia de seguir investigando y desarrollando en ambas áreas.
Tanto la computación cuántica como la convencional tienen el potencial de
transformar la tecnología y resolver problemas complejos, y es probable que el
futuro de la computación sea una combinación de ambas, aprovechando las
fortalezas de cada una para lograr avances significativos en diversas
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