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Procesador de sicomoro

El procesador Sycamore

Sycamore es un procesador cuántico superconductor transmon creado por la división de Inteligencia Artificial de Google . [1] Tiene 53 qubits . [2]

En 2019, Sycamore completó una tarea en 200 segundos que Google afirmó, en un artículo de Nature , que una supercomputadora de última generación tardaría 10.000 años en completar. Así, Google afirmó haber alcanzado la supremacía cuántica . Para estimar el tiempo que tardaría una supercomputadora clásica, Google ejecutó partes de la simulación del circuito cuántico en Summit , una de las computadoras clásicas más potentes del mundo. [3] [4] [5] [6] [7] [8] Más tarde, IBM presentó un contraargumento, afirmando que la tarea solo tomaría 2,5 días en un sistema clásico como Summit. [9] [10] Si se confirman las afirmaciones de Google, entonces representaría un salto exponencial en la potencia informática. [11] [12] [13]

En agosto de 2020, los ingenieros cuánticos que trabajan para Google informaron sobre la simulación química más grande en una computadora cuántica: una aproximación Hartree-Fock con Sycamore emparejada con una computadora clásica que analizó los resultados para proporcionar nuevos parámetros para el sistema de 12 cúbits. [14] [15] [16]

En abril de 2021, los investigadores que trabajan con Sycamore informaron que pudieron lograr el estado fundamental del código tórico , un estado ordenado topológicamente , con 31 cúbits. Demostraron propiedades de entrelazamiento de largo alcance del estado midiendo la entropía topológica distinta de cero , simulando la interferometría de Anyon y sus estadísticas de trenzado, y preparando un código de corrección de errores cuánticos topológicos con un cúbit lógico. [17]

En julio de 2021, una colaboración formada por Google y varias universidades informó de la observación de un cristal de tiempo discreto en el procesador Sycamore. El chip de 20 cúbits se utilizó para obtener una configuración de localización de muchos cuerpos de espines hacia arriba y hacia abajo. La configuración se estimuló con un láser para lograr un sistema " Floquet " impulsado periódicamente donde todos los espines hacia arriba se invierten para abajo y viceversa en ciclos periódicos que son múltiplos de los ciclos del láser. No se absorbió energía del láser, por lo que el sistema permaneció en un orden de estado propio protegido . [18] [19]

En 2022, se utilizó el procesador Sycamore para simular la dinámica de los agujeros de gusano atravesables . [20]

El centro de investigación alemán Jülich colaboró ​​con Google en el desarrollo del ordenador cuántico Sycamore, que albergará el primer ordenador cuántico universal desarrollado en Europa en el marco del proyecto OpenSuperQ. [21] [22]

Véase también

Referencias

  1. ^ Kan, Michael (23 de octubre de 2019). "Google afirma haber logrado un gran avance en computación cuántica, IBM dice que no tan rápido". PCMAG .
  2. ^ Cho, Adrian (2 de agosto de 2022). "Después de todo, las computadoras comunes pueden vencer a la computadora cuántica de Google". Ciencia .
  3. ^ "Cumbre" . Consultado el 2 de abril de 2024 .
  4. ^ "Frontier sigue siendo la supercomputadora más potente del mundo en la lista Top500". 14 de noviembre de 2023. Consultado el 2 de abril de 2024 .
  5. ^ Arute, Frank; Arya, Kunal; Babbush, Ryan; Tocino, Dave; Bardin, José C.; Barends, Rami; Biswas, Rupak; Boixó, Sergio; Brandao, Fernando GSL; Buell, David A.; Burkett, Brian (octubre de 2019). "Supremacía cuántica mediante un procesador superconductor programable". Naturaleza . 574 (7779): 505–510. arXiv : 1910.11333 . Código Bib :2019Natur.574..505A. doi : 10.1038/s41586-019-1666-5 . ISSN  1476-4687. PMID  31645734.
  6. ^ Rincon, Paul (23 de octubre de 2019). «Google reivindica la 'supremacía cuántica' de los ordenadores». BBC News . Consultado el 23 de octubre de 2019 .
  7. ^ Gibney, Elizabeth (23 de octubre de 2019). «¡Hola mundo cuántico! Google publica una afirmación histórica de supremacía cuántica». Nature . 574 (7779): 461–462. Bibcode :2019Natur.574..461G. doi : 10.1038/d41586-019-03213-z . PMID  31645740. S2CID  204836839.
  8. ^ "Google afirma haber logrado un gran avance en computación increíblemente rápida". Associated Press vía The New York Times . 23 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2019. Consultado el 3 de noviembre de 2019 .
  9. ^ "Sobre la "supremacía cuántica"". Blog de investigación de IBM . 22 de octubre de 2019. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2019 . Consultado el 28 de octubre de 2019 .
  10. ^ Whyte, Chelsea (5 de octubre de 2019). "¿Qué sigue para las computadoras cuánticas?". New Scientist . 243 (3250): 15. doi :10.1016/S0262-4079(19)31852-4. S2CID  209993144.
  11. ^ Shankland, Stephen (25 de octubre de 2019). "¿Supremacía cuántica? Ya está. Ahora comienza el trabajo duro para lograr la mera practicidad cuántica". CNET .
  12. ^ Savage, Neil (24 de octubre de 2019). "Práctica práctica con la computadora cuántica de Google". Scientific American .
  13. ^ Mack, Eric (24 de octubre de 2019). "No, Google y su computadora cuántica no van a acabar con Bitcoin en un futuro próximo". Inc.com .
  14. ^ Yirka, Bob (28 de agosto de 2020). «Google realiza la simulación química más grande hasta la fecha en una computadora cuántica». Phys.org . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  15. ^ Savage, Neil (24 de octubre de 2019). «La computadora cuántica de Google alcanza un hito en química». Scientific American . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  16. ^ Arute, Frank; et al. (28 de agosto de 2020). "Hartree–Fock en una computadora cuántica de cúbits superconductores". Science . 369 (6507): 1084–1089. arXiv : 2004.04174 . Bibcode :2020Sci...369.1084.. doi :10.1126/science.abb9811. ISSN  0036-8075. PMID  32855334. S2CID  215548188 . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  17. ^ Satzinger, KJ; Liu, Y.; Smith, A.; Knapp, C.; Newman, M.; Jones, C.; Chen, Z.; Quintana, C.; Mi, X.; Dunsworth, A.; Gidney, C. (2 de abril de 2021). "Realización de estados ordenados topológicamente en un procesador cuántico". Science . 374 (6572): 1237–1241. arXiv : 2104.01180 . Bibcode :2021Sci...374.1237S. doi :10.1126/science.abi8378. PMID  34855491. S2CID  233025160.
  18. ^ Mi, Xiao; Ippoliti, Matteo; Quintana, Chris; Greene, Amy; Chen, Zijun; Bruto, Jonathan; Arute, Frank; Arya, Kunal; Atalaya, Juan; Babbush, Ryan; Bardin, Joseph C. (2022). "Orden de estados propios cristalinos de tiempo en un procesador cuántico". Naturaleza . 601 (7894): 531–536. arXiv : 2107.13571 . Código Bib :2022Natur.601..531M. doi :10.1038/s41586-021-04257-w. PMC 8791837 . PMID  34847568. 
  19. ^ Wolchover, Natalie (30 de julio de 2021). "Cambio eterno para la falta de energía: un cristal del tiempo finalmente hecho realidad". Revista Quanta . Consultado el 30 de julio de 2021 .
  20. ^ Jafferis, Daniel ; Zlokapa, Alexander; Lykken, Joseph D.; Kolchmeyer, David K.; Davis, Samantha I.; Lauk, Nikolai; Neven, Hartmut; Spiropulu, Maria (2022). "Dinámica de agujeros de gusano atravesables en un procesador cuántico". Nature . 612 (7938): 51–55. Bibcode :2022Natur.612...51J. doi :10.1038/s41586-022-05424-3. PMID  36450904. S2CID  254099207.
  21. ^ "Google establece una asociación de investigación cuántica con Forschungszentrum Jülich". Cable HPC . 8 de julio de 2019 . Consultado el 6 de abril de 2022 .
  22. ^ "Un ordenador cuántico para Europa | OpenSuperQ". opensuperq.eu . Consultado el 6 de abril de 2022 .