Google Willow
Google (Google Quantum AI) · Otro
Google Willow es un procesador cuántico de 105 cúbits para investigación que reduce los errores al escalar en lugar de acumularlos.
Acerca de Google Willow
Qué es Google Willow
Google Willow es un chip cuántico superconductor de Google Quantum AI, presentado el 9 de diciembre de 2024, y es un procesador de investigación, no un producto que compras o descargas. Su trabajo es demostrar que los ordenadores cuánticos pueden volverse más fiables a medida que crecen.
Eso importa porque la corrección de errores cuánticos ha sido el muro del sector durante casi 30 años, y un procesador que se vuelve más limpio al añadir cúbits es la primera respuesta real a ese problema. Cada cúbit tiende a intercambiar información con su entorno, así que añadir más suele hacer el sistema más ruidoso, no mejor. Willow le da la vuelta a eso. El equipo de Google probó redes de cúbits codificados de 3x3, 5x5 y 7x7, y cada paso redujo la tasa de error aproximadamente a la mitad. No es poca cosa.
El número estrella es un benchmark llamado muestreo de circuitos aleatorios. Willow completó un cálculo en menos de cinco minutos que, según la estimación de Google, tardaría unos 10 septillones de años en uno de los superordenadores más rápidos de hoy, un lapso tan grande que supera muchas veces la edad del universo. Google dice que la estimación es conservadora y que asume que la máquina clásica no tiene límites de memoria ni de ancho de banda.
Conviene no perder de vista los límites. Willow todavía no ha ejecutado un cálculo ligado a un problema real que genere dinero, y sus dos logros hasta ahora se sitúan en el terreno de los benchmarks y la simulación, lo que significa que el beneficio práctico que justificaría todo el esfuerzo sigue pendiente. Así que si esperas un chip cuántico que acelere tu flujo de trabajo real, este todavía no lo es.
Primeros pasos
- Empieza en el sitio de Google Quantum AI para leer el artículo publicado en Nature y el anuncio oficial de Willow.
- Revisa las especificaciones del chip, incluidos los 105 cúbits, los tiempos T1 cercanos a 100 microsegundos y los resultados de corrección de errores.
- Usa el framework de código abierto Cirq para escribir o ejecutar circuitos cuánticos en simulación en tu propia máquina.
- Solicita acceso al hardware cuántico de Google a través del programa de investigación Quantum AI si perteneces a una institución.
- Sigue la hoja de ruta para saber cuándo estarán disponibles las cargas de trabajo reales que superan lo clásico.
Información del producto
Un vistazo rápido a los precios, las plataformas compatibles y el rendimiento de Google Willow.
Ideal para
Los usuarios, tareas y casos de uso en los que esta herramienta encaja mejor.
Usuarios
- Investigadores cuánticos
- Estudiantes de física e informática
- Seguidores de la tecnología
Tareas
- Evaluar hardware cuántico
- Investigación en corrección de errores
- Aprender algoritmos cuánticos
Casos de uso
- Escribir un artículo sobre cúbits lógicos que pueden crecer
- Dar clase sobre computación cuántica
- Seguir el sector
Funciones clave
105 cúbits con corrección de errores por debajo del umbral
Willow reúne 105 cúbits físicos, y es el primer sistema que muestra errores que bajan a medida que sube el número de cúbits. Google probó redes codificadas de 3x3, 5x5 y 7x7, y redujo la tasa de error a la mitad en cada paso. Este resultado «por debajo del umbral» es el hito que el sector persiguió desde 1995.
Reducción exponencial de errores en la práctica
El chip también alcanzó el «beyond breakeven», es decir, que sus matrices de cúbits duran más que los cúbits físicos individuales que contienen. Es difícil de falsear. Es la señal más fuerte hasta ahora de que la corrección de errores mejora todo el sistema, no solo partes de él.
Benchmark de muestreo de circuitos aleatorios
Google usó RCS, el benchmark más difícil que puede ejecutar hoy un ordenador cuántico, para medir a Willow. El chip completó la tarea en menos de cinco minutos frente a una estimación de 10 septillones de años para un superordenador puntero. Es un medidor de rendimiento, no una carga de trabajo real.
Corrección de errores en tiempo real
Willow es uno de los primeros sistemas superconductores que corrige errores lo bastante rápido como para que importe durante un cálculo. Los errores que se acumulan más rápido de lo que puedes corregirlos arruinan la operación antes de que termine. Esto la mantiene en buen camino.
Tiempos de vida largos de los cúbits
Los tiempos T1 miden cuánto tiempo mantiene su estado un cúbit. Ahora se acercan a los 100 microsegundos. Es un salto grande. Cerca del quíntuple respecto a la generación anterior de Google, da a los cálculos más margen para ejecutarse antes de que el estado se degrade.
Fabricación diseñada a medida
Willow se fabricó en la planta dedicada de Google en Santa Bárbara, uno de los pocos sitios del mundo construidos desde cero para chips cuánticos. Todas las piezas, desde las puertas de uno y dos cúbits hasta el reinicio y la lectura, se diseñan en conjunto, porque un solo componente rezagado arrastra a todo el chip.
Ventajas y desventajas
Ventajas
- Ofrece la primera corrección de errores por debajo del umbral, un resultado que el sector persiguió durante casi 30 años y que apunta hacia máquinas cuánticas en las que la gente pueda confiar de verdad para cálculos largos.
- Reduce las tasas de error aproximadamente a la mitad con cada aumento del tamaño de la red.
- Registra un resultado de benchmark que empequeñece a los superordenadores clásicos por un margen enorme.
- Los tiempos T1 cercanos a 100 microsegundos marcan una ganancia de unas 5 veces frente al chip anterior, lo que compra cálculos más largos antes de que el estado se degrade.
Desventajas
- No tiene API pública ni acceso para consumidores, así que no puedes usarlo sin vínculos institucionales.
- Todavía no ha ejecutado una tarea comercialmente útil que supere lo clásico, así que su beneficio práctico no está demostrado.
- La cifra de 10 septillones de años es una estimación del propio Google y no se ha verificado de forma independiente a esa escala.
Preguntas frecuentes
Es un procesador de investigación para trabajos de corrección de errores cuánticos y benchmarking. Entonces, ¿qué hace Google con él en la práctica? Comprueba si escalar los cúbits puede reducir los errores, y ejecuta el benchmark de muestreo de circuitos aleatorios.
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