El CEO de Google, Sundar Pichai, sobre el logro de la supremacía cuántica

En una entrevista exclusiva con MIT Technology Review, Pichai explica por qué la computación cuántica podría ser tan importante para Google como la IA.

 

En un artículo publicado hoy en Nature y en una publicación de blog de la compañía, los investigadores de Google afirman haber alcanzado la “supremacía cuántica” por primera vez.

Su computadora cuántica de 53 bits, llamada Sycamore, tardó 200 segundos en realizar un cálculo que, según Google, habría llevado a la supercomputadora más rápida del mundo 10,000 años. (Un borrador del documento se filtró en línea el mes pasado).

El cálculo casi no tiene un uso práctico: escupe una cadena de números aleatorios. Se eligió solo para mostrar que Sycamore puede funcionar de la manera que debería hacerlo una computadora cuántica.

Las máquinas cuánticas útiles están a muchos años de distancia, los obstáculos técnicos son enormes e incluso entonces probablemente vencerán a las computadoras clásicas solo en ciertas tareas. (Consulte “Esto es lo que significa y no significa supremacía cuántica para la informática”).

Pero aún así, es un hito importante, uno que Sundar Pichai, CEO de Google, compara con el primer vuelo de 12 segundos de los hermanos Wright. Hablé con él para entender por qué Google ya ha pasado 13 años en un proyecto que podría tomar otra década o más para pagar.

La entrevista ha sido condensada y editada para mayor claridad. (Además, se registró antes de que IBM publicara un documento en el que se disputaba la afirmación de supremacía cuántica de Google).

MIT TR: Tienes una computadora cuántica para realizar una tarea muy estrecha y específica. ¿Qué se necesitará para llegar a una demostración más amplia de supremacía cuántica?

Sundar Pichai: Tendría que construir una computadora cuántica tolerante a fallas con más qubits para poder generalizarla mejor, ejecutarla por períodos de tiempo más largos y, por lo tanto, poder ejecutar algoritmos más complejos. Pero ya sabes, si en algún campo tienes un gran avance, comienzas en algún lado. Para tomar prestada una analogía: los hermanos Wright. El primer avión voló solo durante 12 segundos, por lo que no hay una aplicación práctica de eso. Pero mostró la posibilidad de que un avión pudiera volar.

Varias empresas tienen computadoras cuánticas. IBM, por ejemplo, tiene un montón de ellos en línea que las personas pueden usar en la nube. ¿Por qué sus máquinas no pueden hacer lo que Google ha hecho?

Lo principal que comentaría es por qué Google, el equipo, ha podido hacerlo.

Requiere mucha ingeniería de sistemas, la capacidad de trabajar en todas las capas de la pila. Esto es tan complicado como se obtiene desde una perspectiva de ingeniería de sistemas.

Está literalmente comenzando con una oblea, y hay un equipo que está literalmente grabando las puertas, haciendo las puertas y luego [trabajando] capas de la pila hasta poder usar AI para simular y comprender el mejor resultado.

La última oración del documento dice: “Estamos a un solo algoritmo creativo de las aplicaciones valiosas a corto plazo”. ¿Alguna idea de cuáles podrían ser?

La verdadera emoción de Quantum es que el universo funciona fundamentalmente de manera cuántica, por lo que podrás comprender mejor la naturaleza.

Son los primeros días, pero donde la mecánica cuántica brilla es la capacidad de simular moléculas, procesos moleculares, y creo que es donde será más fuerte.

El descubrimiento de drogas es un gran ejemplo. O fertilizantes: el proceso Haber produce el 2% de las [emisiones] de carbono en el mundo. En la naturaleza, el mismo proceso se realiza de manera más eficiente.

Entonces, ¿qué tan lejos crees que podría estar una aplicación como mejorar el proceso de Haber?

Creo que a una década de distancia. Todavía estamos a unos años de ampliar y construir computadoras cuánticas que funcionen lo suficientemente bien. Otras aplicaciones potenciales podrían incluir diseñar mejores baterías. De todos modos, estás lidiando con la química.

Incluso las personas que se preocupan por ellos dicen que las computadoras cuánticas podrían ser como la fusión nuclear: a la vuelta de la esquina durante los próximos 50 años. Parece casi un proyecto de investigación esotérico. ¿Por qué el CEO de Google está tan entusiasmado con esto?

Google no estaría aquí hoy si no fuera por la evolución que hemos visto en la informática a lo largo de los años.

La Ley de Moore nos ha permitido ampliar nuestra capacidad computacional para atender a miles de millones de usuarios en muchos productos a escala.

Entonces, en el fondo, nos vemos como una empresa de informática profunda. La Ley de Moore está, dependiendo de cómo lo piense, al final de su ciclo.

La computación cuántica es uno de los muchos componentes por los cuales continuaremos progresando en la computación.

La otra razón por la que estamos entusiasmados es: tomar una molécula simple. La cafeína tiene 243 estados o algo así [en realidad 1048]. Sabemos que hoy ni siquiera podemos entender la estructura básica de las moléculas con la informática clásica.

Entonces, cuando miro el cambio climático, cuando miro los medicamentos, es por eso que estoy seguro de que algún día la computación cuántica impulsará el progreso allí.

Un perfil de usted en Fast Company lo describió como una sensación de “premonición” cuando vio una IA aprendiendo a identificar imágenes de gatos por sí misma, en 2012.

“Esto iba a aumentar y tal vez revelar la forma en que el universo funciona”, dice Pichai. “Esta será la cosa más importante en la que trabajemos como humanidad”.

¿La computación cuántica se siente tan importante? Absolutamente.

Poder estar en el laboratorio y manipular físicamente el qubit y poder ponerlo en un estado de superposición fue un momento igualmente profundo para mí porque, para mi punto anterior, es cómo funciona la naturaleza.

Abre una gama completamente nueva de posibilidades que no existían hasta hoy.

Podría llevar mucho tiempo llegar a los sistemas cuánticos que pueden hacer algo serio. ¿Cómo manejas la paciencia en una empresa que está acostumbrada a un progreso muy rápido?

Sabes, estaba pasando tiempo con Hartmut [Neven], quien lidera el equipo cuántico junto con John Martinis, el científico jefe de hardware. Y mencioné que abandoné mi doctorado en ciencia de materiales, y que la gente a mi alrededor estaba trabajando en superconductores de alta temperatura. Esto fue hace 26 años, y estaba sentado en el laboratorio y dije: “Guau, esto va a necesitar mucha paciencia para pasar”. Y sentí que no tenía ese tipo de paciencia . Tengo un profundo respeto por las personas del equipo que han permanecido en este viaje durante mucho tiempo. Pero casi todos los avances fundamentales funcionan de esa manera, y necesitas ese tipo de visión a largo plazo para construirlo.

La razón por la que estoy entusiasmado con un hito como este es que, aunque las cosas llevan mucho tiempo, son estos hitos los que impulsan el progreso en el campo. Cuando Deep Blue venció a Garry Kasparov, fue en 1997. Avance rápido a cuando AlphaGo venció [Lee Sedol en 2016]: puede mirarlo y decir: “Guau, eso es mucho tiempo”. Pero cada hito recompensa a las personas que estamos trabajando en ello y atrae a una generación completamente nueva al campo. Así es como la humanidad progresa.

Y para mi anterior punto de ingeniería de sistemas, estamos presionando en muchas capas de la pila. Por lo tanto, estamos impulsando el progreso que se utilizará de muchas, muchas maneras diferentes. Por ejemplo, construir nuestros propios centros de datos es lo que nos permitió construir algo como TPU [unidades de procesamiento de tensor, chips especializados para el marco de aprendizaje profundo de Google, TensorFlow], que hace que nuestros algoritmos sean más rápidos. Entonces es un ciclo virtuoso. Una de las mejores cosas de trabajar en disparos a la luna es que incluso sus fallas paralelas valen algo, e incluso los hitos provisionales tienen otras aplicaciones. Entonces sí, tienes razón, tenemos que ser pacientes. Pero hay mucha satisfacción real en el camino.

¿Cuánto estás invirtiendo en computación cuántica en este momento?

Es un equipo relativamente pequeño. Pero se basa en todas las inversiones que hemos realizado durante muchos años en varias capas de Google. Se basa en los años de investigación de la compañía y en el trabajo aplicado que hemos realizado.

¿Puedes hablar sobre la diferencia de enfoque entre Google e IBM?

Por un lado, IBM tiene un montón de máquinas cuánticas que pone en la nube para que las personas las programen, mientras que lo estás haciendo como un proyecto de investigación interno

Es genial que IBM lo proporcione como una instalación en la nube y atraiga a otros desarrolladores. Creo que, como equipo, nos hemos centrado en asegurarnos de demostrarnos a nosotros mismos y a la comunidad que puedes cruzar este importante hito de la supremacía cuántica.

IBM también dice que el término “supremacía cuántica” es engañoso, porque implica que las computadoras cuánticas eventualmente harán todo mejor que las computadoras clásicas, cuando en realidad probablemente siempre tendrán que trabajar juntas en diferentes partes de un problema.

Te están acusando de exagerar esto. Mi respuesta sería: “es un término técnico de arte”. Las personas en la comunidad entienden exactamente lo que significa el hito.

Pero el argumento es que el público puede verlo como una señal de que las computadoras cuánticas han vencido a las computadoras clásicas.

Quiero decir, no es diferente de cuando todos celebramos la IA. Hay personas que lo combinan con inteligencia artificial general. Por eso creo que es importante que publiquemos.

Es importante que las personas que explican estas cosas ayuden al público a comprender dónde estamos, qué tan temprano es y cómo siempre aplicará la informática clásica a la mayoría de los problemas que necesita en el mundo. Eso seguirá siendo cierto en el futuro.

La IA genera negocios para Google en muchos niveles. Está en servicios como Traducir y Buscar. Proporciona herramientas de inteligencia artificial a las personas a través de su nube. Proporciona un marco de AI, TensorFlow, que permite a las personas crear sus propias herramientas. Y proporciona chips especializados [los TPU mencionados anteriormente] que las personas pueden usar para ejecutar sus herramientas. ¿Piensas que la computación cuántica es tan dominante en Google?

Absolutamente lo hago. Y si retrocede, invertimos en IA y desarrollamos IA antes de saber que funcionaría para nosotros en todas las capas de la pila.

En el futuro, en todas las aplicaciones prácticas de las que habló: no utilizamos la tecnología de inteligencia artificial solo para nosotros; Se lo brindamos a clientes de todo el mundo.

Nos preocupamos por democratizar el acceso a la IA. Lo mismo sería cierto para la computación cuántica, también.

¿Qué crees que podría significar la computación cuántica para la propia IA? ¿Podría ayudarnos a desbloquear la barrera de la inteligencia general artificial, por ejemplo, si combina la computación cuántica y la IA?

Creo que será una cosa simbiótica muy poderosa. Ambos campos están en fases tempranas. Hay un trabajo emocionante en IA en términos de construcción de modelos más grandes, modelos más generalizables y qué tipo de recursos informáticos necesita para llegar allí.

Creo que la IA puede acelerar la computación cuántica y la computación cuántica puede acelerar la IA. Y colectivamente, creo que es lo que necesitaríamos para, en el futuro, resolver algunos de los problemas más difíciles de resolver que enfrentamos, como el cambio climático.

Usted mencionó democratizar la tecnología. Google se ha topado con algunas controversias éticas en torno a la IA: quién debería tener acceso a estas herramientas y cómo deberían usarse. ¿Qué ha aprendido al manejar esos problemas y cómo informa su pensamiento sobre la tecnología cuántica, que es mucho antes en su desarrollo?

Publicar e interactuar con la comunidad académica en estas etapas es muy importante. Trabajamos duro para involucrarnos. Hemos publicado nuestros principios integrales de inteligencia artificial. Si toma un área como el sesgo de IA, creo que hemos publicado más de 75 trabajos de investigación en los últimos años. Entonces, codificando nuestra ética y participando de manera proactiva.

Creo que hay áreas donde la regulación puede tener sentido. Queremos participar de manera constructiva y ayudar a obtener las regulaciones correctas. Y finalmente, hay un proceso de participación externa y obtener comentarios. Estas son todas las tecnologías que afectarán a la sociedad. No hay una compañía que pueda descubrir qué es lo correcto. No hay una bala de plata, pero esto es lo suficientemente temprano como para que, en los próximos 10 años, tengamos que comprometernos y trabajar juntos en todo esto.

¿No hay alguna contradicción entre, por un lado, decir que no desarrollarás IA para ciertos propósitos [según los principios de AI] y, por otro, crear una plataforma que permita a las personas usar AI para lo que sea propósito que quieren?

La seguridad de la IA es uno de nuestros principios éticos más importantes. Desea construir y probar sistemas de seguridad. Eso es inherente a nuestro desarrollo. Si le preocupa que los sistemas cuánticos rompan la criptografía con el tiempo, desea desarrollar mejores tecnologías de cifrado cuántico. Cuando creamos la búsqueda, tuvimos que resolver el spam.

Lo que está en juego es claramente mayor con estas tecnologías, pero una parte es el enfoque técnico que adoptas y otra parte, con el tiempo, es la gobernanza global y los acuerdos éticos. Tendrá que llegar a marcos globales que den como resultado los resultados que queremos.

Estamos comprometidos a hacer lo que podamos para ayudar a desarrollar [la tecnología], no solo de manera responsable, sino para usarla para salvaguardar la seguridad, la democracia, etc. Y lo haríamos colectivamente con las instituciones.

¿Hay alguna otra tecnología que también te entusiasme en este momento?

Para mí, como persona, las formas radicalmente mejores de generar energía renovable limpia tienen mucho potencial. Pero estoy entusiasmado con las combinaciones de todo esto y cómo lo aplicamos prácticamente.

En la atención de la salud, creo que estamos a punto de lograr avances en la próxima década, que serán profundos. Pero también diría que la IA en sí misma: la próxima generación de avances en IA, nuevos algoritmos, mejores modelos generalizables, transferencia de aprendizaje, etc., son igualmente emocionantes para mí.

Fuente y foto: https://www.technologyreview.com/s/614608/google-ceo-quantum-supremacy-interview-with-sundar-pichai/