Las computadoras cuánticas necesitarán circuitos cuidadosamente diseñados para ejecutar algoritmos útiles en hardware limitado. Los investigadores dieron a Claude especificaciones en lenguaje sencillo para ocho de estos circuitos, extraídos de la química, la optimización, la simulación física y la teoría de números, junto con un evaluador automatizado que verifica y puntúa cada diseño. Trabajando en gran medida por su cuenta, Claude encontró diseños que mejoran los mejores circuitos publicados, en algunos casos por un orden de magnitud o más.
Estas mejoras reducen sustancialmente los recursos cuánticos que requieren las aplicaciones útiles, por lo que las computadoras cuánticas prácticas podrían llegar antes de lo previsto. El trabajo fue dirigido por Andi Gu como parte del STEM Fellows Program de Anthropic, con la tutoría de Alek Kemeny, físico cuántico de Anthropic, en colaboración con Susanne Yelin (Universidad de Harvard) y Mikhail Lukin (Universidad de Harvard y Qu Era Computing).
A diferencia de los bits clásicos, que valen 0 o 1, los qubits pueden construirse a partir de átomos individuales, circuitos superconductores o partículas de luz. Aprovechan fenómenos como la superposición, lo que les permite procesar información de formas que podrían hacer abordables problemas difíciles en química, ciencia de materiales y teoría de números. Las máquinas actuales tienen solo cientos a miles de qubits y son muy sensibles al ruido, por lo que los pequeños errores se acumulan y producen respuestas incorrectas. Como los qubits y el tiempo de cómputo son recursos escasos, los investigadores están rediseñando los algoritmos para usar menos recursos.
Un ejemplo ilustrativo es la simulación de FeMoco, el cúmulo hierro-azufre en el centro de la nitrogenasa, la enzima que las bacterias usan para convertir el nitrógeno en amoníaco. En 2017, los investigadores estimaron que una computadora cuántica necesitaría unos 50 billones de puertas Toffoli para calcular su energía del estado fundamental. Gracias a avances algorítmicos, esa cifra ha bajado a unos 340 millones, una reducción de unas 150.000 veces, equivalente a unas pocas horas de cálculo en una futura máquina con unos tres millones de qubits físicos. Gran parte de esta mejora provino del rediseño de circuitos más que de mejoras en el hardware, por lo que la capacidad de Claude para optimizar algoritmos clásicos resulta prometedora aquí.
Fuente: Hacker News · Resumido por HeadlinesBriefing