Que é e onde nos pode levar a computación cuántica?

informática cuántica

Durante os últimos meses, falouse moito sobre isto informática cuántica, unha nova tecnoloxía que moitos expertos non dubidan en clasificar como o futuro dos ordenadores, a pesar de que poderiamos dicir sen medo a equivocarnos que aínda está na súa infancia, é dicir, aínda temos que dedicar moito tempo á investigación e desenvolvemento, fabricación de novos prototipos e probas de laboratorio ata que poidamos realmente usalo noutro tipo de ambientes.

A pesar diso, aínda que queda moito traballo por facer, o certo é que hai moitas empresas tecnolóxicas de primeiro nivel que están a tratar de descubrir o mellor xeito de comezar aproveitar a todo o que sabemos sobre computación cuántica na actualidade. Como detalle, cóntoche que entre as grandes empresas que traballan neste campo atopamos a IBM, Microsoft ou Google, este último e a pesar do complicado que é coñecer o rendemento actual desta tecnoloxía, anunciou hai só uns meses que o seu último prototipo chamado D-Wave 2X, era un 100 veces máis rápido que un ordenador convencional.

Que é a computación cuántica?

A computación cuántica é unha nova tecnoloxía que se chama, como dixemos, a futuro da informática. O primeiro que chama especialmente a atención é que, mentres traballamos actualmente cos chamados bits, a unidade mínima de información que só pode ter dous valores (cero ou un) nesta nova e complicada tecnoloxía, traballamos o chamado qubits onde non só pode haber un cero ou un, senón que tamén é posible que haxa unha superposición ou unha combinación de ambos.

Para explicar isto un pouco mellor, debemos recorrer á física e, especificamente, como explican algúns expertos, á principio de conservación da enerxía, que seguramente soará coma ti e iso explica que a enerxía dun sistema illado sempre se conserva. O que nos di este principio, a modo de exemplo, é que se fósemos capaces de idear un sistema no que só puidésemos poñer un vaso, non hai fricción nel e xira a uns 5 xiros por segundo, porque non hai influencia externa, xiraría sempre á mesma velocidade.

Chip D-Wave

Seguindo co exemplo, imaxina que nun momento dado, o noso vaso está dividido en dous. Aínda non hai influencia externa, polo que se debería manter esta velocidade de xiro. Deste xeito, se un dos dous lentes segue xirando a 5 voltas por segundo, o outro non pode estar xirando xa que aparecerían xiros da nada, algo que a física di que non pode ocorrer. Basicamente este principio indícanos que se coñecemos a velocidade de rotación dunha das lentes, saberás automaticamente cal é a outra, xa que está entrelazada.

Aínda que quizais o exemplo non sexa moi bo, espero que o comprenda, axúdanos a saber que, a pesar de que os estados dun qubits poden ser varios, o certo é que Coñecer o estado dun axúdanos a coñecer exactamente o estado doutro, por moi lonxe que estea.

Agora, isto pode complicarse un pouco máis, xa que, no exemplo que demos, sabemos que un dos buques en cuestión ten unha velocidade e dirección de rotación específicas, algo que no mundo cuántico xa non é o caso. dúas unidades deste mundo poden ter varias velocidades e direccións de xiro superpostas, o que ocorre é que, no momento de medir a velocidade, fixamos a dirección.

A física cuántica aínda pode complicarse moito máis coa superposición de estado, pero a verdade é que o meu nivel de física é un pouco limitado, aínda que creo que, a pesar de que se es físico pode atopar certa imprecisión, creo que o concepto foi claro para continuar coa computación cuántica.

Unha vez que abordamos a teoría física por un momento, é hora de continuar coa computación cuántica e os qubits a comprenda por que esta tecnoloxía pode ser tan poderosa. Imaxina que temos un qubits, como mencionamos antes, o simple feito de, por exemplo, xirar un cuarto de xiro faría que se modificase a súa rotación vertical e horizontal, o que nos dá como resultado que, cunha operación de entrada , obtemos dous resultados.

Se complicamos un pouco máis o problema engadindo un novo qubit á ecuación, temos que cada un ten varios estados, a súa propia oscilación vertical e horizontal e a oscilación vertical e horizontal do outro qubit, agora, xirando un deles un cuarto de volta Modifícanse catro parámetros, o que significa que, cunha acción de entrada, pódense realizar catro operacións.

Engadindo novos qubits á operación, pode medrar exponencialmente en termos de operacións que se realizan cunha soa acción de entrada. Imaxina que temos un sistema onde temos n qubits onde n é o número que escolles ao azar, como comentamos antes, un qubit almacena información sobre a súa oscilación vertical e horizontal, así como a de todos os qubits do sistema, polo que cunha transformación á que poderiamos chegar realizar 2 operacións de elevación.

Deixando un pouco toda esta teoría de lado e poñendo en práctica todo isto, imaxina que consegues crear unha clave WPA2-PSK para o teu sinal WiFi, esta clave xerouse completamente aleatoriamente sen palabras reais e non hai ningún programa no mundo capaz de realizar os ataques de dicionario poden sabelo. Ao parecer e segundo os expertos, usando un contrasinal de 10 caracteres, pode ter un ordenador convencional moitos anos realizando ataques de forza bruta. Se este ordenador, en vez de ser un equipo convencional, fai uso da computación cuántica, tardaría varios segundos na procura da solución.

Cara a onde nos leva a computación cuántica?

A verdade é que neste momento ninguén sabe o que debemos esperar dunha tecnoloxía tan nova como esta, aínda así, quizais a mellor forma de entender onde estamos hoxe é tratar de falar de todas as novidades que teñen as grandes empresas tecnolóxicas. presentado nos últimos meses, equipos de investigadores que traballan arreo no desenvolvemento e evolución da computación cuántica tanto a nivel de hardware como de software.

Segundo os últimos traballos sobre os que Google comentou algún tipo de novidade, neste campo descubrimos que literalmente esperan converterse a curto prazo na empresa con máis capacidade en termos de computación cuántica. Tal é o caso que esperan alcanzar este primeiro paso este ano 2017 grazas á evolución do seu impresionante D-Wave, que acaba de recibir un novo chip de seis qubit.

chip de

Se continuamos co último publicado polos rapaces de Google, descubriremos que este é só un primeiro paso xa que, ao parecer, conseguiron desenvolver unha nova metodoloxía de fabricación que lles permitiría, ou polo menos John Martinis expresouse así. , xefe do grupo de investigación de Google sobre computación cuántica, para evolucionar moito máis rápido. Isto permítelles traballar hoxe en novos deseños de chips de entre 30 e 50 qubits.

Por outra banda, Google non esquece que, por moita potencia de hardware que poida obter, precisa un software iso pode estar á altura e, dada a especialización deste tipo de sistemas, de momento non sabemos con certeza como desenvolver unha linguaxe capaz de aproveitar todas as peculiaridades desta tecnoloxía, aínda que, aos poucos, Tamén se está a dar novos pasos neste campo que poden ter especial repercusión e utilizados en temas como a seguridade, a criptografía ou a intelixencia artificial.

Deixando a Google de lado temos que seguir falando IBM, unha empresa que quizais non adoita entrar en batalla cos seus avances e que poida parecer un pouco "ao seu xeito" pero que está a facer avances bastante notables grazas, por exemplo, á idea de conseguir todo tipo de desenvolvedores implicado. A súa é precisamente a idea de crear un local onde calquera usuario pode poñer a proba o seu chip de cinco qubit.

En relación a MicrosoftHai uns meses tivemos información de que seguían traballando na súa peculiar forma de entender a computación cuántica, apostando por un camiño completamente diferente ao que tomaron os rivais nesta peculiar carreira como Google ou IBM. A idea principal era traballar co computación cuántica escalable. Para desenvolver esta idea, a empresa contratara a varios investigadores de renome para desenvolver o chamado quits topolóxicos, un sistema que se basea no entrelazado de partículas chamadas anións que segundo a física só existen en dúas dimensións.

Finalmente gustaríame acabar coa visión que teñen Intel, onde apostan directamente polo uso de transistores de silicio tamén por esta nova tecnoloxía ou polo interesante proxecto desenvolvido e realizado conxuntamente pola Universidade de Bristol e NTT Company A partir do cal conseguiron desenvolver un chip fotónico que podería ser a base para a multitarefa en computación cuántica. Como detalle, dígolle que segundo os responsables, grazas ao uso deste novo chip, os traballos que ata agora levaban un ano enteiro poden executarse en poucas horas, algo que indica o grao de complexidade do mesmo e especialmente o seu incrible poder.

A pesar de que aínda se está traballando na miniaturización, optimización de procesos e outros aspectos para conseguir, ano tras ano, poder evolucionar e ofrecer computadores cada vez máis potentes, o certo é que o futuro é levar esta tecnoloxía a todos os fogares. Está por ver se Google realmente consegue desenvolver un chip de 50 qubit a finais deste ano, aínda que debemos recoñecer que esta clase de empresas son expertos en facer mañá o que hoxe pensamos que é imposible.


O contido do artigo adhírese aos nosos principios de ética editorial. Para informar dun erro faga clic en aquí.

Sexa o primeiro en opinar sobre

Deixa o teu comentario

Enderezo de correo electrónico non será publicado. Os campos obrigatorios están marcados con *

*

*

  1. Responsable dos datos: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalidade dos datos: controlar SPAM, xestión de comentarios.
  3. Lexitimación: o seu consentimento
  4. Comunicación dos datos: os datos non serán comunicados a terceiros salvo obrigación legal.
  5. Almacenamento de datos: base de datos aloxada por Occentus Networks (UE)
  6. Dereitos: en calquera momento pode limitar, recuperar e eliminar a súa información.