Zuchongzhi 3.0: el hito cuántico chino que rompe marcas

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China ha dado un golpe sobre la mesa con el anuncio de Zuchongzhi 3.0, un prototipo de ordenador cuántico que consolida su apuesta por liderar la próxima gran revolución informática. Este sistema de 105 cúbits legibles ha sido desarrollado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) y se ha presentado con resultados de rendimiento que dejan muy atrás a las supercomputadoras clásicas en pruebas diseñadas para evaluar la ventaja cuántica.

No hablamos de un avance aislado, sino de un paso más en una carrera global en la que también compiten Google, IBM y Amazon. El salto desde los 66 cúbits de Zuchongzhi 2.1 a los 105 de Zuchongzhi 3.0 viene acompañado de mejoras en fidelidad y estabilidad, con cifras que apuntan a una plataforma más madura, y que rivaliza con desarrollos como Sycamore y Willow de Google, o con la reciente estrategia de AWS con su chip Ocelot integrado en la nube.

Zuchongzhi 3.0: qué es y por qué importa

El corazón de este avance es un procesador cuántico superconductor con 105 cúbits legibles y 182 acopladores, que permiten controlar y entrelazar las interacciones entre cúbits dentro de la matriz. El proyecto está liderado por un equipo de investigadores chinos de la USTC encabezado por figuras como Pan Jianwei y Zhu Xiaobo, y representa un hito respecto a su precursor, que operaba con 66 cúbits.

Además de aumentar la escala, el equipo ha insistido en la fiabilidad del sistema. En un entorno controlado, la fidelidad de lectura alcanza el 99%, un indicador clave para que los resultados de las mediciones sean consistentes y útiles. Esta cifra convive con otras mejoras internas que impactan de forma directa en la ejecución de puertas cuánticas y en la corrección de errores.

De hecho, las métricas de control reportadas son ambiciosas: hasta un 99,90% de fidelidad en puertas de un cúbit y alrededor de un 99,62% en puertas de dos cúbits. Estas mejoras se han logrado gracias a avances en el diseño y la fabricación de los dispositivos superconductores, con materiales como el tantalio y el aluminio, que ayudan a reducir el ruido y a extender la coherencia cuántica.

Si todavía te suena lejano, conviene recordar la diferencia fundamental entre bits y cúbits. Un cúbit puede estar en superposición de estados, lo que le permite representar 0 y 1 simultáneamente, algo imposible en la computación clásica. Esa propiedad, unida al entrelazamiento, abre la puerta a explorar muchas soluciones a la vez, acelerando problemas que una máquina tradicional abordaría en secuencia.

El nombre del sistema rinde tributo a Zu Chongzhi, matemático y astrónomo del siglo V célebre por sus aportes al cálculo de pi y al volumen de la esfera. No es casual: en China, bautizar proyectos punteros con figuras históricas busca subrayar la continuidad entre tradición científica y vanguardia tecnológica.

Rendimiento medido con Random Circuit Sampling

Los resultados de Zuchongzhi 3.0 se han publicado en revistas del entorno de Physical Review, y se han obtenido usando Random Circuit Sampling (RCS), un banco de pruebas clásico en computación cuántica. En estas pruebas se ejecutan circuitos cuánticos aleatorios y se analiza la distribución de salidas, comparándola con la distribución esperada, algo que resulta extremadamente costoso simular con exactitud en máquinas clásicas.

En concreto, el equipo chino reporta ejecuciones de configuraciones de 86 cúbits y 32 ciclos; otras descripciones de los experimentos hablan de 83 cúbits y 32 capas, siempre dentro del mismo marco de RCS. Sea cual sea el set exacto, el patrón es claro: el rendimiento escala a un punto en el que una supercomputadora convencional lo pasaría realmente mal.

¿Cuánto de mal? Diversas referencias sitúan la equivalencia clásica en un abanico que va desde 5.900 a más de 6.400 millones de años para un sistema como Frontier (Oak Ridge National Laboratory, Estados Unidos). Frente a eso, Zuchongzhi 3.0 completa la tarea en unos pocos cientos de segundos. En órdenes de magnitud, hay afirmaciones de diferencias que superan ampliamente el millón de veces respecto a resultados anteriores de Google en RCS y que situarían la ventaja frente a supercomputadoras en cifras que algunos describen como de millones de billones.

La comparación con otros hitos ayuda a contextualizar. Google alcanzó en su día una marca histórica con Sycamore (53 cúbits), y ha presentado avances posteriores como Willow (105 cúbits) con arquitectura tolerante a fallos, capaz de resolver un benchmark en cinco minutos que, según la compañía, una supercomputadora tardaría hasta 10 cuatrillones de años. También se ha llegado a afirmar que Zuchongzhi 3.0 supera a Sycamore en seis órdenes de magnitud y que es «un millón de veces» más rápido que los últimos resultados publicados; son comparativas agresivas, pero todas apuntan en la misma dirección.

Ahora bien, conviene mantener la cabeza fría: estos experimentos son benchmarks, no aplicaciones con impacto inmediato en la industria. RCS favorece metodologías cuánticas por diseño y, además, los algoritmos clásicos no dejan de mejorar. Aun así, el mensaje técnico es contundente: hay tareas concretas en las que los procesadores cuánticos ya muestran una ventaja realista frente a lo clásico, lo que muchos denominan «supremacía cuántica» en un sentido operativo.

Otro indicador de madurez del ecosistema es que fuera de China también se avanza en integración a mayor escala. Investigadores de Oxford conectaron dos procesadores cuánticos para trabajar coordinados mediante entrelazamiento, un paso clave hacia arquitecturas distribuidas que podrían multiplicar capacidades sin depender solo de un único chip.

La tecnología: cúbits superconductores, materiales y arquitectura

Zuchongzhi 3.0 se asienta en cúbits superconductores, un enfoque dominante en la carrera actual. Estos dispositivos funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto, en criostatos de dilución, para minimizar el ruido térmico y preservar la coherencia. La elección de materiales como tantalio, aluminio y niobio resulta crítica: una buena ingeniería de las uniones superconductoras y de las superficies reduce pérdidas y errores de control.

El diseño interno incluye 182 acopladores que gestionan la conectividad entre cúbits, permitiendo entrelazamiento y puertas de dos cúbits con mayores tasas de acierto. La ruta hacia la tolerancia a fallos se apoya en esquemas de corrección de errores cada vez más complejos: el equipo detrás de Zuchongzhi está investigando códigos de superficie con distancia de código 7, con planes de avanzar a distancias 9 y 11 para elevar el umbral de error permitido antes de que la información cuántica se degrade.

En paralelo, se refuerzan los cimientos de la operación: fidelidades de lectura del 99%, puertas de un cúbit por encima del 99,9% y puertas de dos cúbits por encima del 99,6% no son números arbitrarios; marcan la línea entre circuitos cortos de laboratorio y cálculos más ambiciosos sin que el ruido se coma el resultado. Aun así, el camino hacia aplicaciones masivas exige saltos cualitativos y cuantitativos.

La escalabilidad es el reto supremo. La comunidad científica suele hablar de una hoja de ruta en tres etapas: primero, demostrar ventaja cuántica en tareas específicas; segundo, construir simuladores cuánticos con cientos de cúbits controlables para abordar problemas del mundo real; y tercero, alcanzar ordenadores programables de uso general con corrección de errores a gran escala. Para esto último, los expertos coinciden en que harán falta del orden de un millón de cúbits operando de forma estable y algoritmos nativos que expriman la física cuántica.

China, como otros actores, invierte miles de millones para acelerar esta senda: desde la mejora de procesos de fabricación hasta la integración de control y lectura a gran escala. Las métricas reportadas por Zuchongzhi 3.0 no significan que la computación cuántica ya esté lista para resolver cualquier problema, pero sí que el hardware avanza hacia umbrales que, hace nada, parecían inalcanzables.

La carrera global y las aplicaciones que asoman

El pulso es planetario. China y Estados Unidos lidian por el liderazgo con agendas que combinan ciencia, industria y geopolítica. Google mantiene su hoja de ruta tras los hitos de Sycamore y Willow; IBM empuja su ecosistema con procesadores cada vez más grandes; y Amazon ha presentado Ocelot en 2025, un chip cuántico que se integra directamente en la nube de AWS, abriendo el acceso remoto a investigadores y desarrolladores a través de Amazon Braket.

En paralelo, Pekín acelera con una estrategia de infraestructura soberana que incluye redes de comunicación con criptografía cuántica y laboratorios de referencia. La narrativa no es únicamente técnica: las capacidades cuánticas se perciben como palanca para reforzar seguridad, competitividad e independencia tecnológica.

• Desarrollo de fármacos: simulaciones moleculares y diseño de compuestos más eficientes.
• Criptografía y seguridad: nuevas claves cuánticas y análisis de sistemas clásicos de alto nivel.
• Inteligencia artificial: aceleración de determinados subrutinas y optimización combinatoria.
• Energía y clima: modelos avanzados para optimización y predicción a gran escala.

Los titulares deslumbran, pero los equipos de investigación insisten en que la fase actual sigue siendo experimental. Las máquinas como Zuchongzhi 3.0 o Willow destacan en benchmarks, no en cargas de trabajo empresariales. Para llegar a ese punto, además de escalar el hardware, será imprescindible crear más algoritmos cuánticos nativos y perfeccionar las técnicas de corrección de errores.

Mientras tanto, continúan los avances de base que permitirán aplicaciones futuras: entrelazamiento cuántico a mayor escala, simulación cuántica de materiales y reacciones químicas, y códigos de corrección más robustos. El propio equipo de Zuchongzhi explora activamente estas líneas, con el objetivo de integrar y controlar conjuntos de cúbits cada vez mayores sin perder coherencia ni fidelidad.

Todo lo dicho encaja con una pauta clara: Zuchongzhi 3.0 simboliza el salto de China a una liga en la que no solo compite con Occidente, sino que aspira a marcar el ritmo. Aunque aún falten piezas para el ordenador cuántico de propósito general, la ventaja en pruebas como RCS, las mejoras de fidelidad y el impulso institucional sientan las bases de un ecosistema que evoluciona a gran velocidad.