El hallazgo publicado por Nature del estudiante uruguayo Pablo Bonilla en Sydney

El código que desarrollaron fue calificado de "elegante" y es un paso significativo en un campo que viene estudiándose hace 20 años sin grandes avances. Amazon Web Services y la Universidad de Yale ya están experimentando con este nuevo código.

¿Cuáles son las ventajas de la computación cuántica versus la clásica?

Las unidades de la computadora cuántica pueden estar en muchos más lugares que las unidades de una computadora clásica, tiene mucho más poder, y puede hacer computaciones más rápidas que una normal. Además de resolver problemas más rápido, podrían hacer simulaciones de química muy complejas que pueden ayudar a producir medicinas nuevas. También puede ayudar en la industria de energía, con la producción de paneles solares más eficientes, por ejemplo.

¿En qué etapa está la computación cuántica actualmente? ¿Podemos esperar computadoras cuánticas para uso industrial o doméstico en el futuro cercano?

Hace un montón de años que un científico que se llamaba (Richard) Feynman creó este concepto de la computadora cuántica, pero en ese entonces nadie pensó que se podía implementar en la práctica porque había muchos errores en ese sistema. Yendo de vuelta a las unidades de la computadora cuántica, a este lápiz que puede estar en una esfera, un poquito de luz que le llegue a este lápiz y la computadora cuántica deja de ser cuántica y se transforma en una normal. Es muy fácil que los errores ocurran en este sistema, por eso en un principio nadie pensó que se pudiera implementar. Pero ahora, poco más de 20 años después, se cree que se puede, porque estamos creando sistemas que pueden corregir estos errores. Igual, en términos de dónde estamos y lo que falta para crear una computadora cuántica que sea aplicable en los problemas interesantes en que la queremos aplicar, diría que estamos casi empezando. La computadora cuántica más grande que tenemos ahora tiene 54 unidades, 54 de esas esferas, y para hacer algo interesante con una computadora cuántica vamos a necesitar miles, y para hacerlo más interesante aún, para las aplicaciones que te comentaba, vamos a precisar millones de estas unidades. Aunque con 54 unidades, que son las que tiene la computadora de Google, ya hicieron un experimento en el que demostraron que para resolver un problema de computación que tomaría más de 10.000 años en una computadora clásica, a la cuántica de Google le tomó algunos segundos. Reduce el tiempo de manera exponencial.

Pablo Bonilla con Benjamin Brown, su compañero de equipo en la investigación

¿Cómo podrías explicar, de manera comprensible para cualquiera, tu hallazgo?

En términos simples, el hallazgo fue mirar los tipos de errores particulares que ocurren en una computadora cuántica, e intentar corregirlos. Hasta ahora, las estructuras que habían creado podían corregir errores generales en las unidades, pero nosotros lo que hicimos fue mirar el tipo de error que estaba ocurriendo en ciertas unidades y crear una estructura física para corregir esos errores en particular, lo que nosotros llamamos "código" en computadora cuántica. Imaginate de vuelta estas unidades, este lápiz que puede estar en una esfera. Nosotros creamos una estructura con estas unidades que no es una línea de ceros y unos, sino que los ponemos como en un tablero de ajedrez. En cada cuadro del tablero ponemos una de estas unidades cuánticas, y en lugar de ponerlas todas apuntando para arriba, dimos vuelta el lápiz en cada cuadro blanco, por ejemplo, para que apunte hacia abajo. Entonces tenés un tablero de ajedrez con lápices que en algunos lugares apuntan para arriba, y en otros para abajo. ¿Por qué esto ayuda a corregir errores en particular? Porque cuando estamos corrigiendo los errores usualmente teníamos que fijarnos sobre todo el tablero, recolectar información de todos los errores que ocurren, e intentar revertirlos. Pero poniendo estas unidades para arriba y para abajo podemos corregir los errores en partes, no tenemos que fijarnos en todo el tablero, y lo hace mucho más rápido.

¿Qué aporta este descubrimiento al desarrollo de computación cuántica? ¿Acorta el camino?

Sí, pero no es el punto final, porque demostramos cómo corregir estos errores en un nivel muy bueno, pero ahora los ingenieros tienen que implementar este sistema y tienen que ver cómo funciona en la práctica. Nosotros estamos en el medio de la teoría y la ingeniería; lo que hicimos fue crear una idea de cómo tendrían que organizar sus estructuras para corregir estos errores, pero ahora tienen que invertir un montón de dinero y tiempo en implementar este sistema.

Ya los contactaron de Amazon Web Services y de la Universidad de Yale. ¿Por qué a esas organizaciones les interesa este avance?

Sí, Amazon, Yale y un montón de otros lugares ya han usado nuestra investigación. Les importa porque corregir estos errores específicos es un paso esencial para crear la computadora cuántica. Cuando te hablaba del cero y el uno en una computadora clásica, son un pulso de electricidad que pasa por una unidad de la computadora, ese es el sistema físico; cero y uno son como una abstracción del sistema físico en la computadora. Lo que nosotros hicimos es investigar en teoría estos ceros y unos de manera cuántica, pero hay muchos sistemas físicos diferentes alrededor del mundo donde están intentando hacer una computadora cuántica. El próximo paso es implementar nuestras ideas teóricas en esos sistemas particulares.

¿Qué sensación tuviste cuando supiste que tu hallazgo podía llegar a ser revolucionario?

Estaba muy feliz y muy orgulloso del equipo por el buen trabajo que hicimos y todas las horas que invertimos en este proyecto. Y también estaba contento porque va a ser un paso que permitirá avanzar a la computadora cuántica. Aunque entiendo que falta mucho todavía, es muy gratificante.