El mito de “lo prueba todo a la vez”
Lección 10 de 23 del curso «Cuántica». Gratis, con animaciones y un test.
Un mito que repiten hasta los medios
Casi todos los artículos dicen: “Un ordenador cuántico prueba todas las opciones a la vez, por eso es miles de millones de veces más rápido”. Suena lógico tras la lección de superposición, pero no es cierto. Si fuera tan simple, resolvería cualquier problema al instante. En realidad sabe anular con astucia las respuestas malas, y solo en problemas con una estructura matemática especial.
Por qué “todo a la vez” es una trampa
El físico Scott Aaronson lo explica así desde hace años. Sí, puedes crear una superposición de todas las opciones. Pero si la mides enseguida, obtienes una opción al azar. Y una opción al azar la podías probar en un portátil normal. Así que hace falta un truco: montar la interferencia para que la respuesta correcta se amplifique y las demás se anulen. En 2016 Aaronson y el dibujante Zach Weinersmith hicieron sobre esto el cómic de SMBC “The Talk”, que los físicos aún se pasan.
Grover: una aceleración honesta
En 1996 Lov Grover ideó la búsqueda cuántica. Imagina una base sin ordenar de un millón de registros y buscas uno. Un ordenador clásico revisa el millón en el peor caso, medio millón de media. El algoritmo de Grover necesita unos 800 pasos. Es una aceleración “raíz de N”: con una base cien veces mayor, solo diez veces más pasos. Fuerte, pero no instantánea, y nada de “todo a la vez”. Lo veremos a fondo en el nivel de algoritmos.
Dónde la ventaja es enorme y dónde nula
La ventaja exponencial, cuando un problema de años se vuelve de horas, se conoce solo para unos pocos problemas. Los principales: factorizar números grandes, de lo que depende parte del cifrado de internet, y simular moléculas y materiales. Hay ventaja moderada en búsqueda y parte de la optimización. Para juegos, vídeo, redes sociales y hojas de cálculo no sirve: un chip normal lo hace más rápido y barato. Y no hay prueba de que resuelva rápido cualquier problema difícil.
No un sustituto, sino un acelerador
Un ordenador cuántico no sustituirá tu portátil ni llegará a tu móvil. Mejor piensa en él como en una tarjeta gráfica: la CPU hace el trabajo normal y la GPU se encarga de gráficos y redes neuronales. Igual el procesador cuántico, llamado QPU, recibe del ordenador normal solo una subtarea concreta, por ejemplo calcular la energía de una molécula, y devuelve la respuesta. Los grandes ya colocan QPU junto a superordenadores y montan esquemas híbridos.
Cómo no tragarse los titulares
En 2019 Google anunció que su chip Sycamore resolvió en 200 segundos una tarea que a un superordenador le llevaría 10 000 años. IBM respondió enseguida que bastaban unos 2,5 días, y en 2022 científicos chinos resolvieron la misma tarea en unas 15 horas con 512 GPU. Además, la tarea estaba hecha a medida y no tenía uso práctico. Antes de emocionarte con una noticia, pasa por las cinco preguntas de la lista. Cinco “sí” son raros, y es normal: la ciencia avanza por pasos.
Ponte a prueba
- ¿Qué falla en el titular “un ordenador cuántico prueba todas las contraseñas a la vez”?
Respuesta correcta: La medición da una respuesta; para fuerza bruta solo hay aceleración “raíz de N”. “Todo a la vez” es un mito. Para adivinar una contraseña se usa Grover, que da una aceleración “raíz de N”, no un hackeo instantáneo. - Una startup promete un “acelerador cuántico para Excel”. ¿Cómo lo valoras?
Respuesta correcta: Con escepticismo: para hojas de cálculo no hay ventaja cuántica. Un portátil hace los cálculos normales de hojas más rápido y barato. La ventaja cuántica es solo para problemas concretos. - ¿Qué pregunta de la lista desinflaría primero el récord de Sycamore de 2019?
Respuesta correcta: ¿Esa tarea le sirve a alguien?. La tarea se diseñó para la demostración y no tenía uso práctico. Además, los métodos clásicos acortaron pronto la distancia.
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