Google simula el universo: Un avance cuántico impacta la ciencia

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¿Alguna vez te has preguntado cómo se mezcla la leche fría con el café caliente? Parece simple, pero incluso las supercomputadoras más avanzadas tienen dificultades para modelar este proceso con precisión. La razón: la complejidad de la mecánica cuántica subyacente

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Xavier Rivera Martinez el 15/02/2025 11:24 AM.
En ciencia y tecnología y editada el 15/02/2025 11:25 AM.

Ahora, imagina un simulador que puede hacerlo con una precisión sin precedentes. Investigadores del laboratorio de Google, en colaboración con físicos del Instituto Paul Scherrer (PSI), Andreas Läuchli y Andreas Elben, han logrado un avance monumental en la simulación cuántica.

Este equipo internacional ha desarrollado un nuevo tipo de simulador cuántico digital-analógico. Este dispositivo, descrito en la prestigiosa revista Nature, representa un hito porque no solo calcula procesos físicos con una precisión inigualable, sino que también es excepcionalmente flexible, aplicable a una gran variedad de problemas.

La clave está en la combinación de lo digital y lo analógico. El procesador cuántico utiliza 69 qubits superconductores, permitiendo operar en modos digitales y analógicos. Los modos digitales permiten definir con precisión las condiciones iniciales – como verter leche en el café de manera controlada en múltiples puntos simultáneamente. El modo analógico simula la dinámica física subsecuente – la dispersión de la leche en el café, modelando con realismo la interacción entre las partículas.

“Podemos observar cómo el simulador cuántico alcanza el equilibrio térmico – o en la analogía del café: la leche se distribuye y la temperatura se iguala,” explica Andreas Elben. Este proceso, la termalización, es solo un ejemplo de las posibilidades. El simulador puede aplicarse a campos como:

Magnetismo: Estudiando comportamientos como el magnetismo frustrado, relevante para el desarrollo de chips de computación de alta densidad.
Superconductores: Contribuyendo al diseño de nuevos materiales con propiedades revolucionarias.
Astrofísica: Abordando enigmas como la paradoja de la información en los agujeros negros.

El trabajo con Google ha concluido, pero las aplicaciones futuras son vastas. Este simulador abre puertas a una nueva era en la comprensión de sistemas complejos, extendiendo las capacidades de los simuladores analógicos existentes, que son específicos a problemas individuales. Se espera que este desarrollo impulse futuras investigaciones en diversas plataformas de computación cuántica, desde iones atrapados hasta átomos de Rydberg.