Google ha presentado Quantum Echoes, un algoritmo cuántico que impulsa un cambio de enfoque: no solo corre más rápido, también ofrece resultados que se pueden comprobar de forma independiente. Se ejecuta en su procesador superconductivo Willow y está diseñado para atacar problemas físicos reales, sin quedarse en un mero ejercicio de laboratorio.
La compañía afirma que, para una tarea concreta, el algoritmo resuelve en torno a dos horas lo que a un superordenador de referencia le llevaría más de tres años, es decir, una ventaja de aproximadamente 13.000 veces. Parte del trabajo aparece en Nature y refuerza la idea de que la verificación es clave para que la computación cuántica empiece a tener utilidad tangible.
Qué es y cómo funciona Quantum Echoes
En esencia, Quantum Echoes aplica una serie de operaciones cuánticas, introduce una pequeña perturbación y posteriormente invierte el sentido del tiempo en el circuito para detectar cómo se propagó esa alteración. El procedimiento está inspirado en los correladores fuera de orden temporal (OTOC), una herramienta que mide la diseminación de la información en sistemas cuánticos complejos.
Este enfoque genera una señal de interferencia entre la evolución hacia adelante y hacia atrás, un «eco» que amplifica detalles sutiles del sistema. Dicho eco permite rastrear con sensibilidad cómo se entrelaza la información entre cúbits, algo que con métodos clásicos resulta prohibitivamente costoso o directamente inabordable.
Otra pieza relevante es la verificabilidad: los resultados no dependen de una única máquina ni de una simulación idealizada, sino que pueden contrastarse con otros equipos cuánticos o con un servicio de emulación cuántica y con mediciones físicas en la naturaleza. Este criterio reduce la distancia entre la demostración académica y una herramienta que pueda tener recorrido en el mundo real.
Los investigadores describen el proceso como una suerte de «efecto mariposa» cuántico controlado: una perturbación local, seguida de la inversión temporal, deja una firma medible que revela cómo se difunde la información por el sistema. Como analogía, sería similar a enviar una señal y escuchar su eco para distinguir detalles finos de una estructura oculta.
Aplicaciones científicas y pruebas con RMN
Una de las primeras demostraciones apunta a la resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica que actúa como un «microscopio molecular» capaz de revelar la geometría interna de las moléculas. En colaboración con la Universidad de California en Berkeley, el equipo usó Quantum Echoes para analizar moléculas reales y corroborar que el método puede recuperar información estructural que la RMN convencional no suele proporcionar con facilidad.
En esta prueba de principio, los resultados de Willow coincidieron con los métodos tradicionales y, además, arrojaron detalles adicionales, abriendo la puerta a extender el rango de distancias medibles entre átomos hacia escalas que hoy son difíciles de alcanzar. Los autores describen este avance como un paso hacia un posible «cuantoscopio» capaz de observar fenómenos antes inalcanzables.
De materializarse, una RMN apoyada en computación cuántica podría acelerar el descubrimiento de fármacos al esclarecer cómo se acoplan las moléculas a sus dianas biológicas, y también ayudar en ciencia de materiales a caracterizar polímeros, catalizadores o componentes de baterías con un nivel de detalle mayor.
Colaboradores del proyecto, como Ashok Ajoy, señalan que el algoritmo demuestra el potencial de los ordenadores cuánticos para modelar interacciones de espines complejas y mejorar la espectroscopia en química y biología. Aunque el estudio de aplicaciones aparece como preprint en arXiv, los investigadores sostienen que los datos respaldan esta dirección en el pulso global de la revolución cuántica.
Reto tecnológico, hoja de ruta y contexto
Quantum Echoes llega tras años de progresos en hardware y algoritmia. Tras hitos como la demostración de supremacía cuántica en 2019, Google ha refinado la plataforma superconductora con Willow y ahora presenta un algoritmo con ventaja verificable y vocación aplicada. Parte del equipo incluye a figuras como Hartmut Neven y Michel Devoret, que subrayan el avance como paso hacia la utilidad práctica.
Persisten, no obstante, desafíos importantes. La computación cuántica es extremadamente sensible al ruido y requiere tasas de error muy bajas para mantener cálculos prolongados. Investigadores como Tom O’Brien apuntan que aún hay que reducir significativamente esos errores —apoyándose en mejores dispositivos, algoritmos y primeras capas de corrección— para ampliar el alcance de problemas abordables.
A mayor escala, la ambición pasa por máquinas con corrección de errores, lo que implica orquestar un número muy superior de cúbits físicos para construir cúbits lógicos fiables. En su hoja de ruta, Google sitúa como próximo objetivo clave el cúbit lógico de larga duración (hito 3), esencial para liberar todo el potencial de la plataforma.
La comunidad pide prudencia. Expertos externos, como Carlos Sabín, recuerdan que se trata de resultados preliminares y con sistemas moleculares relativamente pequeños. Técnicas de mitigación de errores que funcionan en circuitos moderados podrían no escalar igual de bien cuando el número de operaciones crezca de forma drástica, por lo que conviene evitar expectativas sobredimensionadas.
Aun así, el abanico de posibles aplicaciones es amplio: desde moléculas e imanes complejos hasta áreas como la teletransportación cuántica y el estudio de dinámicas caóticas en física fundamental, donde herramientas como los OTOC sirven para explorar fenómenos difíciles de simular con métodos clásicos.
Con una combinación inusual de velocidad, verificabilidad y orientación práctica, Quantum Echoes sitúa a Willow en un terreno que apunta más allá de las pruebas de concepto. Si la reducción de errores y el escalado del hardware avanzan al ritmo previsto, el algoritmo podría inaugurar una etapa en la que la computación cuántica empiece a aportar resultados útiles en química y materiales, acercando por fin las primeras aplicaciones del mundo real.