Un algoritmo cuántico simula 268 millones de sitios: el problema que los superordenadores no pueden tocar

Este artículo sintetiza información publicada originalmente por pronetic.geeknetic.es. Para el contexto completo, las declaraciones originales y los detalles que no hemos incluido, consulta la fuente indicada.

Resumen: Un algoritmo cuántico simula 268 millones de sitios: el problema que los superordenadores no pueden tocar

El contexto

Un algoritmo cuántico de la Universidad Aalto simula materiales con 268 millones de sitios que los superordenadores no podían calcular

Qué ha pasado

Pronetic HPC Noticias de HPC Un algoritmo cuántico de la Universidad Aalto simula materiales con 268 millones de sitios que los superordenadores no podían calcular

Detalles

Un algoritmo cuántico de la Universidad Aalto simula materiales con 268 millones de sitios que los superordenadores no podían calcular

Investigadores del Departamento de Física Aplicada de la Universidad Aalto, en Finlandia , han desarrollado un algoritmo inspirado en computación cuántica capaz de simular materiales cuánticos de una complejidad hasta ahora completamente inabordable. El trabajo, publicado el 13 de abril de 2026 en Physical Review Letters como sugerencia del comité editorial de la revista, ha logrado calcular propiedades de un cuasicristal con más de 268 millones de sitios, una cifra que supera en varios órdenes de magnitud lo que los métodos computacionales convencionales pueden manejar.

El equipo está liderado por el profesor asistente Jose L. Lado y lo forman el investigador doctoral Tiago V. C. Antão como autor principal, el investigador doctoral Yitao Sun y el investigador en academia Adolfo O. Fumega . El estudio se titula "Tensor Network Method for Real-Space Topology in Quasicrystal Chern Mosaics" y su publicación llega en un momento de intensa actividad en el sector de la computación cuántica, donde la brecha entre el hardware disponible y los problemas que se quieren resolver sigue siendo uno de los grandes obstáculos del campo.

Para entender por qué este resultado tiene relevancia, hay que comprender primero qué hace tan difíciles de calcular los materiales cuánticos complejos como los cuasicristales . A diferencia de los cristales convencionales, que tienen una estructura que se repite de forma periódica en el espacio, los cuasicristales carecen de esa simetría traslacional. Eso implica que no existe un patrón que se pueda aprovechar computacionalmente para reducir el problema: cada sitio del material puede comportarse de forma diferente al adyacente, y el número total de combinaciones crece de forma exponencial con el tamaño del sistema.

En números concretos, simular las propiedades de un cuasicristal puede requerir procesar más de un cuatrillón de datos . Ningún superordenador en funcionamiento en la actualidad tiene capacidad para manejar esa cantidad de información en un tiempo razonable.

La solución: redes tensoriales para codificar el problema como un sistema cuántico

El equipo de Aalto no intentó atacar el problema con más potencia de cálculo clásica. En cambio, tradujeron el problema a un lenguaje diferente : el de los sistemas de muchos cuerpos cuánticos. Para ello recurrieron a las redes tensoriales, una familia de algoritmos diseñada específicamente para representar funciones matemáticas en cuadrículas de gran resolución de manera comprimida y eficiente.

La clave está en que los ordenadores cuánticos operan en espacios computacionales de tamaño exponencial. Al codificar el problema de los cuasicristales en ese mismo lenguaje, el algoritmo obtiene lo que los investigadores describen como una aceleración exponencial respecto a los métodos clásicos . El resultado práctico es que la simulación de un cuasicristal con más de 268 millones de sitios, una tarea antes completamente inabordable, pasa a ser ejecutable en un tiempo comparable a un parpadeo computacional.

Fuente original

Lee el artículo completo en pronetic.geeknetic.es.