Schrödinger's cheetah. Proof emerges that a quantum computer can outperform a classical one.
The Economist [2019], "Schrödinger's cheetah. Proof emerges that a quantum computer can outperform a classical one", The Economist, London, 28 de septiembre, https://www.economist.com/science-and-technology/2019/09/26/proof-emerge...
El artículo cita una publicación el año 2019 de la revista Nature en la cual se reveló que Google ha logrado lo que el físico John Preskill había apodado en un artículo publicado en 2012, "supremacía cuántica". Usando una computadora cuántica, los investigadores del gigante de la tecnología de la información llevaron a cabo un cálculo en tres minutos; ese mismo cálculo que llevaría a Summit, la mejor supercomputadora del mundo, 10 000 años para ejecutar. El experimento de Google fue un "muestreo de circuito": verificar si los números de su máquina establece, dadas entradas aleatorias un patrón particular.
The Economist señala las características particulares de las computadoras cuánticas. La primera es la “superposición” que a diferencia de las supercomputadoras clásicas que trabajan con un lenguaje binario de cero y uno, las computadoras cuánticas lo hacen con una mezcla de ambos al mismo tiempo. La segunda característica es el “entrelazamiento” que enlaza las partículas cuánticas en el tiempo y el espacio; en el caso de las computadoras estándar, los bits están rígidamente colocados uno sobre otro. Un cálculo cuántico comienza abordando qubits individualmente: haciendo que uno de ellos sea mayormente cero, por ejemplo, y luego enredarlo con su vecino en cierta cantidad diferente, maximizando la posibilidad de elegir la respuesta correcta en lugar de una de las trillones de los equivocadas. La tercera característica es la de "amplitudes", principio de la mecánica cuántica, en la que los qubits pueden ser tanto negativos como positivos asegurando que las amplitudes que representan respuestas incorrectas se cancelen mutuamente.
El mayor problema que enfrentan los ingenieros cuánticos es cómo detectar y corregir los errores en los cálculos porque el movimiento de una molécula puede incidir en el cálculo; además la mayoría de las aplicaciones útiles de la computación cuántica requerirán muchos, muchos más qubits que dispositivos actuales.
También hay una carrera para desarrollar útiles algoritmos cuánticos para ejecutarlos en las computadoras, un ejemplo es el el algoritmo de Shor que es una pieza matemática con turbocompresor cuántico que permite una factorización rápida de grandes números en sus componentes primos, algo que asusta a los criptógrafos, un grupo cuyo trabajo depende de que esto sea algo difícil de hacer. Y a pesar de todo el "antes" y el "después" que representa el artículo de Google, construir máquinas prácticas y con corrección de errores estará lejos de ser fácil.
El artículo concluye que muchos en el campo están incómodos con la frase "supremacía cuántica", porque implica un umbral que, una vez cruzado, dejaría décadas de la informática existente en el olvido, que serían reemplazadas por algo novedoso y maravilloso. Además los gobiernos, las grandes empresas y las universidades más ricas, sin duda, comprarán sus propias máquinas. Otros alquilarán tiempo en dispositivos vinculados a versiones cuánticas de la nube, pero incluso así el número total de computadoras cuánticas será limitado.
1. Microsoft, Intel, IBM y Rigetti están trabajando en el desarrollo de las computadoras cuánticas.
2. La mayoría de los diseños para computadoras cuánticas requieren que las máquinas se almacenen en temperaturas más frías que las del espacio profundo.
Las oportunidades que creará la computación cuántica en diversos campos de la sociedad son muy vastos, sin embargo, también traerá consigo otros problemas que habrá que atender, por ejemplo, terminará con algunos empleos para personas y permitirá incluso usos relacionados con la guerra y el comercio. La etapa de las computadoras cuánticas quizá inicien otra revolución industrial.
Otras fichas en LET: http://let.iiec.unam.mx/node/2441