Supremacisme quàntic

Aquests dies hem pogut llegir que Google ha aconseguit el supremacisme quàntic amb el seu ordinador anomenat Sycamore.

Però què és això d’un ordinador quàntic i a què es refereixen quan parlen de la seva supremacia? Si un ordinador clàssic (els que tots tenim, com el que estàs fent servir per llegir aquesta entrada) treballa amb bits, que són unitats d’informació mínima, que poden guardar un 0 o un 1, els ordinadors quàntics treballen amb unitats d’informació més complexes, anomenades bits quàntics o qubits.

I què és un qubit? Doncs és una pregunta senzilla amb una resposta força complexa. Però per entendre’ns, un qubit és la superposició de dos estats quàntics i els ordinadors quàntics poden treballar amb els dos estats alhora. Després, aquests estats quàntics acabaran per convertir-se en un número, de manera que la seva potència creix exponencialment respecte a un ordinador clàssic. Això fa que problemes que se’n diuen intractables en un ordinador clàssic, perquè es trigaria massa temps a resoldre’ls, es poden tractar amb un ordinador quàntic. 

Per exemple, el problema de desxifrar un missatge prèviament xifrat pot costar anys de còmput amb un ordinador com els nostres, ja que ha d’anar provant totes les combinacions possibles una per una, fent que el problema, a la pràctica, sigui intractable. Però un ordinador quàntic pot provar diferents combinacions del missatge alhora, fent que el temps que li cal per desxifrar el missatge sigui molt menor (en alguns casos, només de segons).

Encara ara, construir un ordinador quàntic és un repte tecnològic de primer nivell. Per això, els equips més avançats només disposen d'ordinadors amb més de 20 o 30 qubits durant una certa estona. Això vol dir que, a hores d’ara, encara no hi ha cap problema pràctic que es pugui resoldre amb un ordinador quàntic,  de seguida deixa de funcionar, i a més, són molt poc potents.

Però fa uns dies, l’equip de Google va anunciar que havia resolt, per fi, un problema sobre com generar números aleatoris certificats quànticament amb un ordinador quàntic de 53 qubits. Encara que no té cap aplicació pràctica, el cert és que és un problema que un ordinador clàssic necessitaria milers d’anys per trobar la solució, mentre que l’equip de Google diu que el seu ordinador quàntic l’ha resolt en 200 segons.

Aquesta fita es coneix com supremacia quàntica, és a dir, arribar a la fita en què un ordinador quàntic ha pogut resoldre un problema que un ordinador clàssic mai podrà. I si s’acaba confirmant, serà una data històrica que entrarà als annals de la història, tot i que altres equips rivals, sobretot el d’IBM, han posat en dubte els resultats.

Però que ningú s’espanti, els ordinadors quàntics acabaran arribant i seran útils i potents per resoldre problemes més aplicats a la societat. Tanmateix, pel que diuen els experts, no en tindrem un a casa, ja que els ordinadors quàntics no serveixen per fer totes les tasques que fem amb els nostres ordinadors clàssics. Per això, seguirem tenint ordinadors clàssics a les nostres taules i butxaques durant anys i panys.