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A medida que los ordenadores cuánticos comienzan a resolver cálculos que llevarían miles de años para ordenadores clásicos, los investigadores enfrentan un desafío central de la ciencia moderna: desarrollar métodos confiables de validación que confirmen la corrección de los resultados sin repetir los cálculos originales
La computación cuántica promete resolver problemas considerados impracticables, pero genera dudas sobre la verificación. Un estudio de la Universidad Swinburne propone métodos para validar resultados cuánticos sin repetir cálculos clásicos que llevarían miles de años, abordando un desafío central hacia sistemas comerciales confiables.
La paradoja de la verificación en cálculos cuánticos
La computación cuántica tiene el potencial de solucionar problemas antes vistos como insolubles en áreas como física, medicina y criptografía, ampliando límites del cálculo probabilístico con nuevas arquitecturas basadas en fotones.
A medida que crecen los esfuerzos para construir el primer dispositivo cuántico comercial a gran escala y sin errores, surge una cuestión central: cómo confirmar la corrección de respuestas que no pueden ser verificadas por métodos convencionales.
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El nuevo estudio de la Universidad Swinburne aborda directamente esta paradoja, al proponer técnicas que comparan teoría y resultados experimentales sin exigir la ejecución clásica completa, que demandaría millones o miles de millones de años.
Límites de los supercomputadores y la necesidad de nuevos métodos
“Hay una serie de problemas que ni siquiera el superordenador más rápido del mundo puede resolver, a menos que estés dispuesto a esperar millones, o incluso miles de millones, de años por una respuesta”, afirma Alexander Dellios, autor principal del estudio.
Según el investigador, validar ordenadores cuánticos requiere métodos capaces de evaluar resultados en tiempo práctico, sin esperar que máquinas clásicas reproduzcan tareas equivalentes, lo que haría que cualquier validación fuese inviable.
Esta limitación técnica crea un cuello de botella para la confianza científica y para la transición de la investigación experimental a aplicaciones comerciales robustas.
Validación de muestreadores de bósons gaussianos
Investigadores de la Universidad Swinburne desarrollaron técnicas para verificar la precisión de un tipo específico de ordenador cuántico, conocido como Muestreador de Bósons Gaussianos, o GBS.
Este sistema utiliza fotones, partículas de luz, para generar distribuciones de probabilidad cuyo cálculo clásico completo llevaría miles de años, incluso en los superordenadores más rápidos disponibles actualmente.
“En solo unos minutos en un portátil, los métodos desarrollados nos permiten determinar si un experimento GBS está produciendo la respuesta correcta y qué errores, si los hay, están presentes”, explica Dellios.
Para demostrar el enfoque, el equipo evaluó un experimento reciente de GBS que requeriría al menos 9.000 años de computación clásica para ser reproducido.
El análisis reveló que la distribución de probabilidad generada no correspondía al objetivo pretendido, indicando la presencia de ruido adicional que no había sido analizado anteriormente.
Camino hacia sistemas cuánticos sin errores
El próximo desafío es determinar si replicar la distribución alternativa observada sigue siendo una tarea computacionalmente difícil o si los errores hicieron que el sistema perdiera su llamada “esencia cuántica”.
Responder a esta cuestión se considera esencial para avanzar hacia ordenadores cuánticos sin errores a escala comercial, capaces de mantener un rendimiento superior al clásico.
“Desarrollar ordenadores cuánticos a gran escala y sin errores es una tarea hercúlea que, si se logra, revolucionará áreas como el desarrollo de medicamentos, inteligencia artificial y seguridad cibernética”, afirma Dellios.
El estudio destaca que métodos escalables de validación son componentes vitales de este proceso, al permitir identificar errores, comprender sus causas y corregirlos, garantizando la integridad de los sistemas cuánticos.
La investigación fue publicada el 9 de septiembre de 2025 en la revista Quantum Science and Technology, con DOI 10.1088/2058-9565/adfe16, y contó con financiación parcial de NTT Phi Laboratories y la Fundación John Templeton.
A fatoração de números imensos (base da criptografia atual). É quase impossível para um computador clássico achar os dois números primos que geram um número de 500 dígitos. Mas, se o computador quântico der a resposta, basta multiplicarmos os dois números no nosso celular para ver se o resultado bate.