Computación Cuántica

La computación Cuántica es una de las fronteras de la ciencia que aun tiene mucho que ser explotada, principalmente por la dificultad de crear una computadora de su tipo, que necesita un enorme espacio físico y la tecnología sigue lejos de poder replicar el mismo efecto en un tamaño posible de ser producido en escala industrial (Google lo esta intentando, sigue leyendo)

Pero un descubrimiento hecho por los investigadores de la universidad John Hopkins en USA puede cambiar esto, el equipo encontró un nuevo material (b-B2pd) que es un superconductor que ya existe naturalmente en estado cuántico, es algo que puede cambiar todo el desarrollo para así crear las computadoras.

El descubrimiento fue publicado en la revista Science y según el autor principal del artículo, este material puede ser el bosque de fundación de toda la tecnología del futuro.

 

Qué es una computadora cuántica? 

Para poder entender cómo esta tecnología es importante, hay que entender primero lo que es un ordenador cuántico. De manera muy resumida, un ordenador cuántico es una máquina que no sigue las reglas de la lógica booleana, es decir, en lugar de operar con el procesamiento de bits (que puede asumir el valor «0»o el valor «1»), las  computadoras cuánticas trabajan con el procesamiento de partículas llamadas qubits, que pueden asumir ambos valores al mismo tiempo, lo que hace que las operaciones sean mucho más rápidas. En la física, este tipo de dualidad se llama «superposición», y es a esa superposición que llamamos estado cuántico de la materia.

Aunque la tecnología cuántica no es algo inexistente, mantener los actuales semiconductores en un modo cuántico no es una tarea simple. Para forzar estos materiales a mantenerse en esta cuántico, es necesario el uso de enormes campos magnéticos externos o el uso de una sustancia llamada «liquido de giro cuántico», y ambos modos requieren cantidades inmensas de energía para que se mantengan funcionando lo que impide la construcción de estas computadoras fuera de laboratorios especiales y eso es lo que hace que el descubrimiento de este nuevo material sea algo que puede cambiar todo nuestro desarrollo tecnológico.


Google Crea Computadora Cuántica.

Las propiedades de esta ciencia tienen un enorme potencial para  la informática y es por eso que los expertos han estado hablando sobre el poder de la computación cuántica durante mas de 30 años, un término que sin duda suena futurista, puesta hasta hace poco lo era. Ahora Google dio a conocer que alcanzó un hito que da paso a nuevas posibilidades para esta tecnología: la supremacía cuántica.

De acuerdo con la tecnología, su experimento de supremacía cuántica, llevado a cabo con éxito, la convirtió en la primera empresa en construir una computadora cuántica capaz de llevar a cabo tareas que para los ordenadores clásicos sería imposible ejecutar, como la de realizar un cálculo en 200 segundos que a la supercomputadora más rápida del mundo le tomaría unos 10,000 años.

Los resultados de este experimento fueron publicados en la revista especializada Natura en un artículo que explica que Google desarrolló un nuevo procesador de 54 cúbits (o bits cuánticos) llamado Sycamore, el cual está compuesto por «puertas lógicas cuánticas rápidas y de alta fidelidad», para realizar las pruebas.

El trayecto de Google para lograr la supremacía cuántica inició hace 13 años, en 2006, cuando el científico de Google Hartmut Neven comenzó a explorar la idea de cómo la computación cuántica podría empujar los esfuerzos para acelerar el aprendizaje automático.

Este trabajo condujo a la fundación del equipo Google AI Quantum y, en 2014, John Martinis y un grupo de la Universidad de California en Santa Bárbara se unieron a Google en sus esfuerzos para construir una computadora cuántica.

Dos años después, Sergio Boixo publicó un documento en el que dio a conocer los esfuerzos de la tecnológica en la tarea computacional de la supremacía cuántica, y ahora el equipo finalmente ha construido el primer sistema cuántico del mundo que excede las capacidades de las supercomputadoras para este cálculo particular.

La compañía dice: «Hicimos estas primeras apuestas por que creíamos, y seguimos creyendo, que la computación cuántica puede acelerar las soluciones para algunos de los problemas más acuciasteis del mundo, desde el cambio climático hasta las enfermedades. Dado que la naturaleza se comporta mecánicamente y cuánticamente, la computación cuántica nos brinda la mejor oportunidad posible de comprender y simular el mundo natural a nivel molecular» escribió Sundar Pichai.

Google adelanto que tiene dos objetivos principales en el futuro respecto a la computación cuántica.

Primero, «haremos que nuestros procesadores de clase suprema estén disponibles para colaboradores e investigadores académicos, así como para compañías que estén interesadas en desarrollar algoritmos y buscar aplicaciones para los procesadores NISQ de hoy».

En segundo lugar, «estamos invirtiendo en equipo y tecnología para construir una computadora cuántica tolerante a fallas lo mas rápido posible. Tal dispositivo promete una serie de aplicaciones valiosas (…) Lograr las capacidades computacionales necesarias aun requerirá años de arduo trabajo científico y de ingeniería. Pero ahora vemos un camino claro y estamos ansiosos por seguir adelante»

«Si bien estamos entusiasmados con lo que esta por venir, también nos sentimos muy honrados por el viaje que llevó llegar hasta aquÍ», escribió Sundar Pichai, CEO de la tecnológica, en un blog.

«En muchos sentidos, el ejercicio de construir una computadora cuántica es una gran lección de todo lo que aún no entendemos sobre el mundo que nos rodea. Si bien el universo opera fundamentalmente a nivel cuántico, los seres humanos no lo experimentamos de es manera», explicó.

«De hecho, muchos principios de la mecánica cuántica contradicen directamente nuestras observaciones a nivel de superficie sobre la naturaleza. Sin embargo, las propiedades de la mecánica cuántica tienen un enorme potencial para la informática», destacó Pichai.

Aplicaciones de la Computación Cuántica

Las aplicaciones de la computación cuántica se extienden a muchos y diversos campos.

En el futuro próximo, este tipo de computación podría realizar procesos que excedan la capacidad de los ordenadores clásicos, como la simulación de procesos moleculares, que se pueden traducir en el diseño de mejores baterías que benficien al medio ambiente al hacer la red de energía más eficiente, por ejemplo, o en la optimización para diseñar nuevos catalizadores que permitan crear fertilizantes con menor impacto ambiental y en el proceso de descubrimiento de moléculas que podrían hacer que los medicamentos resulten más efectivos, entre otros.

Fuente: Terapeuta Despertar y Expansión

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