A los ordenadores cuánticos les faltan dos cosas: cúbits y tiempo. Las máquinas actuales tienen de cientos a miles de cúbits, y son frágiles, así que buena parte del avance hacia una computación cuántica útil no ha venido del hardware, sino de rediseñar los circuitos sobre los que corren los algoritmos. Anthropic informa de que Claude Mythos 5 ya puede hacer parte de ese rediseño por sí mismo, y en sus pruebas superó a los mejores diseños publicados.
El montaje era un bucle cerrado. Claude recibía un encargo en lenguaje corriente que describía lo que debía calcular un circuito, escribía un diseño en código y recibía una comprobación de corrección y una puntuación por los cúbits y puertas que usaba, sin intervención humana entre rondas. En ocho bloques básicos usados en química, optimización, simulación cuántica, teoría de números y cálculo numérico, Anthropic dice que encontró diseños con menos cúbits y menos puertas que las mejores versiones publicadas. Las mejoras vinieron de estructuras nuevas, no de ajustes; al simular una molécula de sulfuro de hierro, por ejemplo, Claude se dio cuenta de que su simetría permitía calcular algunos resultados una vez y reutilizarlos.
Destacan dos resultados. Para la suma de puntos en curvas elípticas, una prueba estándar y el paso central de los ataques cuánticos a la criptografía de curva elíptica, Claude trabajó 53 horas a partir de un encargo de un párrafo y adaptó divsteps, un método clásico de inversión modular que nunca había dado un circuito cuántico práctico porque necesita guardar un registro de cada rama. Claude encontró la manera de deducir ese registro a partir de los propios números. Un circuito de la familia resultante usa un 12% más de cúbits pero 17 veces menos puertas que el diseño más pequeño anterior, y la fórmula se comprobó con grandes simulaciones y luego se formalizó en Lean. Para la interferometría cuántica decodificada, un algoritmo de optimización, redujo 12 veces las puertas del decodificador frente a la construcción anterior de Google.
El contexto ayuda. Los avances algorítmicos ya han rebajado el número estimado de puertas para simular FeMoco, el núcleo de la enzima que usan las bacterias para fijar nitrógeno, de unos 50 billones en 2017 a unos 340 millones. La búsqueda automática de circuitos podría acelerar ese tipo de trabajo, y el resultado de la suma de puntos recuerda que el mismo avance que ayuda a la química también abarata romper la criptografía actual en máquinas futuras.
La cautela es que se trata del propio informe de Anthropic. Algunos diseños se apoyan en demostraciones en Lean y otros en simulaciones, y ninguno se ha ejecutado en hardware cuántico, que aún no existe a la escala necesaria. Anthropic señala que Claude tendía a preferir enfoques conocidos hasta que se le empujaba, y que el diseño de circuitos es solo una pieza de un ordenador cuántico funcional, junto a la corrección de errores y el hardware de control. Las comprobaciones independientes de investigadores cuánticos serán lo que más importe.