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Un recocedor cuántico de D-Wave habría ejecutado una simulación en cuestión de minutos, mientras que un superordenador necesitaría un millón de años para lograrlo. No obstante, esta afirmación suscita dudas.
Lo más importante en resumen
- D-Wave afirma haber alcanzado la supremacía cuántica mediante la simulación de vidrios de espín, un cálculo que llevaría millones de años a los superordenadores.
- Los recocedores cuánticos aprovechan el efecto túnel cuántico para hallar soluciones más rápidas a problemas de optimización.
- El experimento tiene una aplicación práctica real, a diferencia de anteriores experimentos cuánticos puramente académicos.
- D-Wave ya comercializa recocedores cuánticos, mientras que otros fabricantes solo disponen de prototipos.
- Desde 2022, el Centro de Investigación de Jülich utiliza una máquina de D-Wave con fines de investigación.
Los ordenadores cuánticos se encuentran, en realidad, aún en las primeras fases de su desarrollo. Muchos de los supuestos avances son, por ahora, meramente hipotéticos. Esa situación podría cambiar ahora con un recocedor cuántico de D-Wave Quantum Inc.
«Recocido» (annealing) se refiere, en metalurgia o en la fabricación de vidrio, al proceso de recalentamiento controlado – también llamado «recocido térmico» – cuyo objetivo es alcanzar la temperatura óptima para evitar que el material se vuelva frágil o se agriete. El recocido cuántico se basa en un principio análogo. «En un recocedor cuántico operan cúbits que, aunque no pueden interconectarse de forma universal mediante puertas lógicas, sí son capaces – gracias a auténticos efectos túnel cuánticos – de encontrar mínimos globales para problemas de optimización de forma más rápida y eficaz que los ordenadores convencionales», explica la Alianza Cuántica Federal alemana.
El efecto túnel cuántico permite a los recocedores cuánticos identificar trayectorias de optimización más rápidas. Fuente de la imagen: Alianza Cuántica Federal
La empresa canadiense D-Wave anunció, el 13 de marzo de 2025 desde su sede estadounidense en Palo Alto (California), un avance científico publicado en la revista especializada Science. Según la revista tecnológica alemana c’t, los trabajos previos a este logro se remontan a 2023.
Supuesta primera ventaja cuántica real
Según la empresa, ha logrado ejecutar con un recocedor cuántico una simulación que requeriría un millón de años y más energía de la que consume toda la población mundial en un año. Con ello, afirma haber demostrado la supremacía cuántica: es decir, la capacidad superior – o «ventaja cuántica» – de los ordenadores cuánticos frente a los superordenadores clásicos para resolver un problema determinado en un plazo realista.
Ya se han anunciado varios supuestos avances de este tipo. Por ejemplo, Google aseguró haber conseguido dicha supremacía en diciembre de 2024 con su nuevo chip cuántico «Willow». El problema fundamental de estos experimentos ha sido hasta ahora que los problemas resueltos eran principalmente académicos y carecían de aplicación práctica.
En este caso, sin embargo, la situación sería distinta. «Nuestra demostración de la ventaja cuántica en un problema útil constituye una novedad sectorial», se felicita Alan Baratz, consejero delegado de D-Wave, y añade: «Todas las demás afirmaciones sobre la superioridad de los sistemas cuánticos frente a los ordenadores clásicos han sido cuestionadas y se referían a la generación de números aleatorios sin valor práctico.»
Jens Eisert, investigador en computación cuántica de la Universidad Libre de Berlín, elogia el trabajo y lo califica de «muy prometedor, porque busca la ventaja cuántica precisamente donde debe buscarse».
La ventaja radica en la tecnología cuántica
Los investigadores de D-Wave han simulado, en su experimento, el comportamiento de materiales magnéticos altamente complejos denominados «vidrios de espín», cuya relevancia abarca tanto la investigación fundamental como la resolución de problemas de optimización.
Habitualmente, este tipo de problemas de optimización se simulan mediante superordenadores. Sin embargo, los cúbits (bits cuánticos) de los recocedores cuánticos ya poseen propiedades mecánico-cuánticas que un ordenador clásico – incluso un superordenador – debe simular previamente.
Según el físico teórico Jens Eisert, la máquina de D-Wave aún no es un ordenador cuántico completo, sino un «recocedor cuántico capaz de reproducir con gran precisión sistemas modelo de la física del estado sólido». Este tipo de recocedor está diseñado específicamente para resolver problemas de optimización aplicables, por ejemplo, a la investigación de materiales, a los mercados financieros o al aprendizaje automático (machine learning).
Tal como informan heise y c’t, D-Wave ya comercializa estos recocedores cuánticos, mientras que otros fabricantes solo han presentado hasta ahora prototipos de chips cuánticos. En el Centro de Investigación de Jülich, por ejemplo, ya está operativa desde 2022 una máquina de este tipo de D-Wave.
En el caso actual, los investigadores asignaron la tarea tanto a las máquinas de recocimiento cuántico Advantage 1 y 2 de D-Wave como al superordenador Frontier del Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía estadounidense. El Frontier, también conocido como OLCF-5, es considerado desde su puesta en marcha en 2022 el superordenador más rápido del mundo, con una potencia de cálculo de 1,1 exaFLOPS (operaciones en coma flotante por segundo).
Preguntas frecuentes
¿Qué es un recocedor cuántico?
Un recocedor cuántico es un tipo especial de ordenador cuántico diseñado para resolver problemas de optimización aprovechando efectos cuánticos como el efecto túnel. A diferencia de los ordenadores cuánticos universales, no puede ejecutar operaciones lógicas cuánticas (puertas cuánticas).
¿Qué ventaja ofrece el enfoque de D-Wave frente a los superordenadores clásicos?
El recocedor cuántico de D-Wave simula directamente materiales magnéticos – como los vidrios de espín – mediante qubits reales, mientras que los superordenadores deben calcular dichas simulaciones mediante métodos numéricos complejos y costosos. Por ello, resulta hasta millones de veces más rápido para este tipo de problemas.
¿Por qué es especialmente relevante este avance?
A diferencia de experimentos anteriores, el enfoque de D-Wave resuelve un problema práctico y útil en el campo de la investigación de materiales. Hasta ahora, las demostraciones de ventaja cuántica solían centrarse en tareas sin aplicación práctica, como la generación de números aleatorios.
¿Dónde se está utilizando ya la tecnología de D-Wave?
Desde 2022, el Centro de Investigación de Jülich (Forschungszentrum Jülich), uno de los principales centros de investigación de Alemania, opera una máquina de D-Wave. La empresa comercializa sus recocedores cuánticos de forma industrial, mientras que otros fabricantes aún se encuentran en fase de prototipado.
¿Qué papel desempeña el superordenador Frontier en el experimento?
Frontier, el superordenador más potente del mundo, se empleó para resolver la misma tarea. Sin embargo, necesitó tiempos de cálculo extremadamente largos en comparación con el recocedor cuántico de D-Wave.
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