- Quantum Echoes ejecutado en el chip Willow (105 cúbits) logra una ventaja cuántica verificable.
- El cálculo tomó poco más de dos horas frente a 3,2 años en Frontier, una de las supercomputadoras líderes.
- Abre vías en RMN, modelado molecular, nuevos fármacos y materiales, con la idea de un "cuantoscopio".
- Persisten retos: corrección de errores y escalado a millones de cúbits; ecos en España y Europa.
Google Quantum AI ha presentado un hito que vuelve a mover la aguja de la computación cuántica: un algoritmo llamado Quantum Echoes capaz de resolver un cálculo 13.000 veces más rápido que una supercomputadora de referencia cuando se ejecuta en su procesador Willow de 105 cúbits. El trabajo, publicado en la revista Nature, se acompaña de un procedimiento que permite comprobar el resultado de forma independiente.
La clave no está solo en el rendimiento: el equipo habla de ventaja cuántica verificable. En la demostración, la misma tarea tardó algo más de dos horas en el sistema cuántico frente a aproximadamente 3,2 años en Frontier, una de las máquinas clásicas más potentes, con un enfoque que permite validar el cálculo sin depender de conjeturas.
Qué ha demostrado exactamente Google
Quantum Echoes implementa un correlador temporal desordenado (OTOC): primero se aplican una secuencia de compuertas sobre 105 cúbits, después se perturba levemente uno de ellos y, a continuación, se invierte la evolución para “escuchar” el eco que deja esa perturbación. Este diseño explota la interferencia para medir con alta sensibilidad cómo se propaga una pequeña alteración, algo que los algoritmos clásicos no pueden reproducir con eficiencia comparable.
A diferencia del experimento de 2019 con Sycamore, centrado en una tarea aleatoria y muy específica, el nuevo enfoque produce resultados con valor científico general para modelar estructuras moleculares y comportamiento electrónico. El hardware acompaña: se reportan fidelidades de puertas de un cúbit del 99,97% y de entrelazamiento del 99,88%, cifras que favorecen mediciones más estables.
En números, la comparación más llamativa es el tiempo: el algoritmo ejecutado en Willow resolvió la instancia en poco más de dos horas mientras que, con los mejores métodos clásicos disponibles, se estiman 3,2 años en Frontier. Además, el esquema de verificación permite reproducir el resultado con otras máquinas cuánticas del mismo tipo, un paso clave para su adopción científica y comercial.
Aun así, el campo sigue en fase de madurez temprana. El gran reto pasa por construir cúbits lógicos con corrección de errores y escalar desde los centenares actuales hasta arquitecturas de mayor tamaño sin disparar las tasas de fallo. El proyecto usa Willow como banco de pruebas para avanzar en esa dirección.
Impacto científico y sectores que podrían beneficiarse
El equipo ha mostrado una prueba de concepto paralela que ilustra el potencial del método como “regla molecular”: combinando Quantum Echoes con resonancia magnética nuclear (RMN) se midieron distancias entre átomos más allá de los límites habituales de las técnicas actuales. Ese estudio, difundido en arXiv, está pendiente de revisión por pares.
De confirmarse, el enfoque podría acelerar descubrimiento de fármacos, el diseño de materiales avanzados y baterías, y la caracterización de sistemas físicos difíciles de simular con herramientas clásicas. Google introduce la metáfora de un “cuantoscopio”: una herramienta para observar fenómenos cuánticos con un detalle que antes no era accesible.
Más allá de la analogía, lo determinante es que el algoritmo y su protocolo de validación apuntalan la computación cuántica reproducible. Poder cotejar resultados entre diferentes equipos y laboratorios reduce incertidumbre y da pie a estándares de verificación comparables a los que existen en otras áreas experimentales.
En el plano europeo y español, voces del ecosistema subrayan el alcance del avance. Desde San Sebastián, el director científico de CIC biomaGUNE, Luis Liz-Marzán, valora que se trate de una ventaja “realmente importante” al resolver en horas lo que en clásico requeriría años. Por su parte, Javier Aizpurua, al frente de Basque Quantum, destaca el momento para consolidar casos claros de ventaja cuántica; en la ciudad opera el IBM Quantum System Two, el equipo más potente de la firma en suelo europeo, un activo que puede catalizar colaboraciones y validaciones cruzadas.
Qué viene ahora para Willow y la carrera cuántica
Los próximos pasos pasan por reducir aún más los errores y transitar hacia arquitecturas con millones de cúbits físicos que soporten cúbits lógicos estables. Los investigadores señalan un cambio de exigencia en la verificación: si en 2019 bastaba con que un pequeño porcentaje de datos fuera correcto, ahora el margen aceptable de error es del orden del 0,1%, lo que obliga a endurecer controles y calibraciones.
El contexto competitivo es global: hay un empuje notable en China, Estados Unidos y Europa, con grandes tecnológicas y laboratorios públicos avanzando en paralelo. España, con infraestructura cuántica emergente y nodos como el País Vasco, puede aprovechar la ola para atraer talento y proyectos de validación independiente.
También se dibuja una agenda de confianza: protocolos de verificación escalable, métricas comparables entre plataformas y bancos de pruebas abiertos que faciliten replicar resultados. La combinación de software cuántico más maduro y hardware con menos ruido será decisiva para pasar de la demostración puntual al uso cotidiano en ciencia e industria.
En cuanto a plazos, el equipo de Google mantiene que podrían verse aplicaciones específicas en unos cinco años, especialmente en problemas de estructura molecular o análisis de datos de RMN. Es una previsión sujeta a progreso técnico, pero orienta a universidades y empresas europeas sobre dónde comenzar a experimentar.
El salto de Quantum Echoes ejecutado en Willow marca un punto de inflexión: por primera vez se combina una diferencia de rendimiento de varios órdenes de magnitud con un esquema de verificación independiente. Si el ritmo de mejoras en fidelidad de puertas y escalado se mantiene, Europa y España están bien situadas para aportar validaciones, aplicaciones piloto y formación de perfiles capaces de aprovechar esta ventana tecnológica.
