Un estudio publicado en Nature por el equipo de Google Quantum AI revela un método sorprendente para asomarse al corazón de un ordenador cuántico: hacer que la información “vuelva atrás”. Mediante un tipo de experimento conocido como “inversión temporal”, los investigadores consiguieron revertir la evolución de un circuito cuántico y estudiar cómo se propaga la información dentro del sistema. El científico jefe de Hardware Cuántico en el equipo de Quantum AI, Michel Devoret, es último ganador del Premio Nobel de Física 2025.

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El trabajo describe la medición de unas magnitudes llamadas “correladores fuera de orden temporal” (OTOC), realizadas en un procesador cuántico superconductor. Estas permiten analizar cómo la información cuántica se dispersa, se mezcla y puede recuperarse parcialmente, un fenómeno imposible de seguir con herramientas clásicas.

Ventaja cuántica

Uno de los grandes desafíos de la computación cuántica es alcanzar la llamada “ventaja cuántica”: demostrar, de forma verificable, que un procesador cuántico puede resolver una tarea concreta mejor que cualquier ordenador clásico. Para lograrlo, los científicos deben reducir el ruido y las imperfecciones que distorsionan los resultados, y entender con detalle la dinámica interna de estos sistemas.

El equipo liderado por Hartmut Neven observó que las señales medidas se mantenían sensibles a los efectos cuánticos durante el tiempo suficiente como para explorar buena parte del chip. Según los autores, esto demuestra que los OTOC pueden revelar propiedades microscópicas que escapan por completo a la computación tradicional y que, en el futuro, podrían servir como base para pruebas sólidas de rendimiento cuántico.

Los investigadores consideran que la técnica podría aplicarse a sistemas cuánticos reales, abriendo una nueva vía para entender el funcionamiento interno de estos prometedores ordenadores.

En un comunicado, la empresa ha dado a conocer que a esta la primera demostración de una ventaja cuántica verificable ejecutando el algoritmo de correlacionador temporal desordenado (OTOC), al que llaman Quantum Echoes.

"Quantum Echoes es útil para aprender la estructura de los sistemas en la naturaleza, desde las moléculas hasta los imanes y los agujeros negros. Hemos demostrado que se ejecuta 13.000 veces más rápido en Willow que el mejor algoritmo clásico en uno de los superordenadores más rápidos del mundo", señalan desde Google.

Ordenadores cuánticos VS tradicionales

Son dos enfoques radicalmente distintos para procesar información. Mientras que los ordenadores clásicos funcionan con bits y siguen las leyes de la física tradicional, los cuánticos aprovechan las reglas de la mecánica cuántica para realizar ciertos cálculos. No están pensados para reemplazarse mutuamente, sino para resolver problemas distintos según sus capacidades. 

Los ordenadores no cuánticos los usamos a diario para tareas como escribir, retocar fotos, navegar por internet, jugar o realizar cálculos sencillos. Los computadores cuánticos, en cambio, se espera de ellos que resuelvan problemas muy complejos, como simular reacciones químicas, desarrollar nuevos medicamentos, optimizar rutas logísticas o descifrar códigos avanzados.

En los ordenadores clásicos la unidad mínima es el bit, que sólo puede estar en uno de dos estados, 0 o 1. En los ordenadores cuánticos, la unidad es el qubit, que gracias a la mecánica cuántica puede estar en los estados 0 y 1 al mismo tiempo, además de en una combinación de ambos.

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