Google Willow: El chip cuántico que revoluciona la computación

El chip cuántico Google Willow, presentado el 9 de diciembre de 2025, constituye un hito científico al demostrar corrección de errores cuánticos bajo umbral y alcanzar la supremacía cuántica con 105 cúbits. Su arquitectura permite reducir exponencialmente los errores conforme aumenta el número de cúbits, resolviendo un desafío de tres décadas en computación cuántica.

Informe Técnico: Google Willow

1. Contexto y relevancia

• Fecha de presentación: 9 de diciembre de 2025.
• Institución: Google Quantum AI.
• Publicación científica: Nature, donde se documentan los resultados experimentales.
• Impacto: Willow representa un paso decisivo hacia la construcción de ordenadores cuánticos útiles y escalables, capaces de resolver problemas prácticos con relevancia comercial.

2. Arquitectura del chip Willow

• Número de cúbits: 105 cúbits superconductores.
• Tecnología base: cúbits transmon, enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto para mantener coherencia cuántica.
• Corrección de errores:
  • Implementa códigos de superficie cuánticos, que distribuyen la información lógica en múltiples cúbits físicos.
  • Se demostró que al aumentar el número de cúbits, la tasa de error disminuye exponencialmente, confirmando que el sistema opera bajo el umbral de corrección de errores cuánticos.
  • Este resultado valida experimentalmente un principio teórico propuesto hace casi 30 años, considerado esencial para la escalabilidad.

3. Supremacía cuántica

• Benchmark realizado: una tarea de referencia estándar de muestreo cuántico.
• Tiempo de ejecución: menos de cinco minutos.
• Comparación: el superordenador Frontier necesitaría aproximadamente 10²⁵ años para completar el mismo cálculo.
• Conclusión: Willow confirma la supremacía cuántica, demostrando que ciertos problemas son intratables para la computación clásica.

Comparación destacada

4. Avances científicos clave

• Corrección de errores bajo umbral:
  • Permite que los cúbits lógicos sean más fiables que los cúbits físicos.
  • Abre la puerta a sistemas cuánticos escalables y estables.
• Escalabilidad:
  • La reducción de errores con más cúbits indica que la tecnología puede crecer hacia miles o millones de cúbits útiles.
• Validación experimental:
  • Se confirma que los principios teóricos de la computación cuántica son aplicables en hardware real.

5. Aplicaciones potenciales

• Farmacología: simulación de moléculas complejas para descubrimiento de medicamentos.
• Energía: diseño de baterías avanzadas y modelado de fusión nuclear.
• Inteligencia artificial: optimización de algoritmos de aprendizaje profundo.
• Ciberseguridad: desarrollo de sistemas resistentes a ataques cuánticos.

6. Conclusión

El chip Google Willow no solo confirma la supremacía cuántica, sino que resuelve el problema histórico de la corrección de errores cuánticos bajo umbral. Este avance coloca a Google en la vanguardia de la computación cuántica y abre el camino hacia aplicaciones prácticas con impacto en la ciencia, la industria y la sociedad.

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