Google ha alcanzado otro hito en computación cuántica: ha realizado la primera simulación cuántica de una reacción química

Google está bien situada en la carrera por apuntarse el máximo número de tantos posible en el desarrollo de la computación cuántica. A mediados del pasado mes de septiembre y contra todo pronóstico esta compañía reveló que su equipo de investigación liderado por John Martinis había ejecutado con éxito un cálculo que solamente puede ser llevado a cabo utilizando un procesador cuántico. Habían alcanzando la tan ansiada supremacía cuántica.

Aquella noticia desencadenó un intenso debate en el que algunos investigadores ponían en duda que realmente hubiese alcanzado ese hito, pero un mes más tarde del anuncio inicial Google publicó un articulo en la prestigiosa revista científica Nature explicando cómo lo había hecho y las aguas volvieron a su cauce (aunque sigue habiendo investigadores que niegan lo que Google asegura haber logrado).

Por el momento tenemos pocos algoritmos cuánticos porque estas máquinas son muy difíciles de programar, y, de nuevo, Google asegura haber dado un paso de gigante en esta dirección

Uno de los mayores retos de la computación cuántica consiste en desarrollar algoritmos que nos permitan resolver problemas del mundo real. Proponer soluciones que puedan marcar la diferencia. Por el momento tenemos pocos algoritmos cuánticos porque estas máquinas son muy difíciles de programar, y, de nuevo, Google asegura haber dado un paso de gigante en esta dirección debido a que sus investigadores, tal y como recoge la revista Science, han llevado a cabo la primera simulación cuántica de una reacción química.

Un hito muy importante en la aplicación práctica de la computación cuántica

La reacción química que los investigadores de Google han conseguido simular utilizando su procesador cuántico Sycamore es muy sencilla. La protagonista es una molécula conocida como diaceno que está constituida por dos átomos de nitrógeno y otros dos de hidrógeno que interaccionan dando lugar a diferentes configuraciones a partir de la forma en que los átomos de hidrógeno quedan enlazados con los de nitrógeno. Esta simulación puede llevarse a cabo con un ordenador clásico, y, de hecho, los investigadores de Google han confirmado que el resultado que han obtenido con su ordenador cuántico es correcto recurriendo a ordenadores clásicos.

Lo importante de este logro no es la simulación concreta que estos investigadores han ejecutado; lo realmente relevante es que por primera vez se ha conseguido simular una reacción química con un ordenador cuántico. No importa que sea sencilla; lo que importa es que hemos comprobado que esta aplicación práctica de la computación cuántica es viable, por lo que en el futuro será posible refinar el algoritmo cuántico para que pueda simular otras reacciones químicas más complejas que posiblemente no podrán ser simuladas utilizando ordenadores clásicos.

Este hito abre de par en par una puerta que posiblemente tendrá un impacto muy profundo en muchas áreas de la química, y que presumiblemente nos permitirá diseñar nuevos fármacos, entre otras posibilidades atractivas. El comportamiento de los átomos y las moléculas está regido por la mecánica cuántica, y los investigadores involucrados en el desarrollo de los ordenadores cuánticos están convencidos de que estas máquinas son nuestra mejor baza a la hora de simular fenómenos cuánticos.

La mejor forma de concluir este artículo no es otra que recuperar las declaraciones que ha hecho Ryan Babbush, uno de los investigadores de Google involucrados en este logro: «Lo primero que hemos hecho ha sido llevar a cabo cálculos sencillos, pero para simular reacciones químicas en las que están involucradas moléculas más grandes y complejas lo único que necesitamos son más cúbits y refinar ligeramente nuestro algoritmo. Algún día seremos capaces de diseñar nuevos compuestos químicos utilizando la simulación cuántica».

Vía | Science