El experimento, publicado en la revista Nature, muestra cómo el chip cuántico Willow ejecutó el algoritmo Quantum Echoes 13.000 veces más rápido que los sistemas tradicionales, lo que abre la puerta a las primeras aplicaciones reales de esta tecnología.
El logro supone un avance significativo respecto al experimento de 2019, cuando Google ya demostró que su ordenador cuántico podía resolver un problema que tomaría miles de años a un superordenador. Esta vez, el experimento va más allá: el algoritmo Quantum Echoes no solo evalúa la complejidad de los estados cuánticos, sino que también permite verificar los resultados mediante su repetición en otros equipos de características equivalentes.
La capacidad de verificación es clave, ya que acerca la computación cuántica a aplicaciones prácticas y reproducibles. Según los investigadores de Google Quantum AI, esta ejecución demuestra una ventaja cuántica verificable, es decir, una computación cuya precisión puede confirmarse de forma independiente.
El algoritmo Quantum Echoes funciona a través de una técnica de “eco cuántico”. El sistema envía una señal inicial a los cúbits del chip Willow y luego invierte su evolución, captando la respuesta, el “eco”, amplificada por interferencia constructiva. Esta sensibilidad extrema permite observar con detalle las interacciones cuánticas que ocurren a nivel subatómico.
El avance no se limita a la demostración técnica. Google también ha presentado un experimento de prueba de concepto en colaboración con la Universidad de California en Berkeley, en el que utilizó Quantum Echoes para calcular la estructura de dos moléculas: una de 15 átomos y otra de 28. Los resultados del ordenador cuántico coincidieron con los obtenidos mediante resonancia magnética nuclear (RMN), una de las principales herramientas de la química estructural, pero además revelaron información adicional que no puede obtenerse con los métodos convencionales.
Esta técnica, que los investigadores denominan “regla molecular”, permite medir distancias atómicas mayores y obtener una visión más precisa de la geometría de las moléculas. Sus implicaciones podrían ser enormes en áreas como el desarrollo de fármacos, la química de materiales o la biotecnología, al facilitar la simulación de interacciones moleculares imposibles de abordar con ordenadores clásicos.
El profesor Ashok Ajoy, colaborador del equipo de Google y especialista en espectroscopia cuántica, ha destacado que “la resonancia magnética nuclear mejorada con computación cuántica podría convertirse en una herramienta esencial para el descubrimiento de nuevos medicamentos y el diseño de materiales avanzados”.
El chip Willow, sucesor directo de Sycamore, integra avances clave en la reducción de errores y la estabilidad de los cúbits, factores que durante décadas han limitado el progreso del hardware cuántico. Su arquitectura permite realizar operaciones con tasas de error excepcionalmente bajas y alta velocidad, dos requisitos imprescindibles para el desarrollo de aplicaciones industriales.
El equipo de Google describe este avance como un paso hacia la creación de un “cuantoscopio”: un instrumento capaz de observar fenómenos naturales imposibles de medir hasta ahora, desde interacciones atómicas hasta los procesos cuánticos que rigen materiales y sistemas biológicos.
En su hoja de ruta, Google Quantum AI trabaja ya en su siguiente objetivo: el desarrollo de un cúbit lógico de larga duración, el tercer hito de su programa de hardware cuántico.