Con aplicaciones como la IA, el desarrollo de moléculas, la simulación y optimización de procesos o la ciberseguridad, la computación cuántica se perfila como la tecnología que será capaz de transformar todo lo que hoy en día podemos hacer con los ordenadores. En el sector de la computación cuántica, la gran novedad ha sido que acaba de salir al mercado el chip Willow de Google, que, según sus creadores, tarda solo cinco minutos en resolver un problema concreto de cálculo, que actualmente, con las supercomputadoras más rápidas del mercado, se tardaría 10 mil trillones de años.
CONTENIDOS
Computación clásica versus computación cuántica
Google Quantum AI – el campus de inteligencia artificial cuántica de Google
Usos y aplicaciones reales de la computación cuántica
Gracias a los principios de la mecánica cuántica, el este chip hace posible afrontar y resolver problemas hasta ahora inabordables y revolucionar los campos de las matemáticas, la investigación, las finanzas y la ciberseguridad.
El nuevo chip Willlow de Google utiliza los principios de la física de partículas para crear un nuevo tipo de computadora increíblemente poderosa. Google ha asegurado que Willow allana el camino hacia una computadora cuántica útil a gran escala.
Por otro lado, algunos expertos dicen que el chip Willow de Google es, por ahora, un dispositivo en gran parte experimental, lo cual significa que una computadora cuántica, lo suficientemente poderosa como para resolver una amplia gama de problemas en el mundo real, estaría todavía a años – y como no, a millones de dólares- de distancia.
Computación clásica versus computación cuántica
Las computadoras, que todos conocemos, procesan información a través de bits que pueden tener un valor de 0 o 1. Sin embargo, las computadoras cuánticas procesan información usando qubits, que asombrosamente pueden estar en diferentes estados simultáneamente. Esta clase de computación aprovecha algunas de las propiedades de la mecánica cuántica, como por ejemplo la superposición y el entrelazamiento cuántico, que podrían ayudar en muchas operaciones.
La superposición cuántica describe cómo una partícula puede estar en diferentes estados a la vez, mientras que el entrelazamiento cuántico describe cómo dos partículas, tan separadas como se desee, pueden estar correlacionadas de forma que, al interactuar con una, la otra reaccione también.
Aunque desde mediados del siglo pasado hay muchos físicos que comprenden muy bien las teorías detrás de la computación cuántica, en la práctica siguen surgiendo continuamente muchos desafíos con esta tecnología. El principal de ellos está en los qubits que son muy sensibles a factores externos como la temperatura, la presión o la radiación. Estos factores acaban generando ruido y dificultando el correcto procesamiento de la información. La decoherencia cuántica sucede cuando el sistema interactúa con el medioambiente y los qubits llegan a perder propiedades cuánticas.
Debido a todas estas características, la computación cuántica y con el uso de el chip Willow de Google, puede ayudar a acelerar considerablemente el procesamiento de la información.
Google Quantum AI – el campus de inteligencia artificial cuántica de Google
En Santa Bárbara, California, está la sede del laboratorio y campus de inteligencia artificial cuántica de Google – el Google Quantum AI- que alberga un centro de datos cuánticos en el interior de unas instalaciones de estilo vanguardista. El objetivo de este laboratorio es liderar el desarrollo de computadoras cuánticas a gran escala con corrección de errores.
Estas instalaciones son para Google fundamentales para la investigación y el desarrollo para la computación cuántica. Con un enfoque integral, se pretende abarcar la integración perfecta de componentes de hardware, incluyendo el sistema operativo y el software orientado al usuario.
Recientemente, el equipo de inteligencia artificial cuántica de Google ha mostrado su última creación, el chip Willow de Google que ha demostrado su capacidad, no solo para corregir errores exponencialmente, sino para calcular más rápido que las escalas de tiempo conocidas.
Algunas estimaciones muestran que un procesamiento de información que podría llevar 10 mil trillones de años en una supercomputadora actual podría llegar a resolverse en solo cinco minutos con esta tecnología.
La tecnología cuántica está preparada para revolucionar las industrias y redefinir los límites de la computación, la comunicación y la innovación. Un reciente estudio ha mostrado que al menos el 51% de los profesionales de la tecnología cuántica, creen que esta tecnología está progresando mucho más rápido de lo que se había previsto originariamente.
Según Google, las implicaciones económicas, geopolíticas y sociales de la tecnología cuántica son enormes y abarcan sectores como el transporte, los servicios financieros, los productos químicos, la atención sanitaria y otros.
Fuente: https://blog.google
Usos y aplicaciones reales de la computación cuántica
La informática cuántica ha llegado para quedarse y, aunque todavía está en una fase muy temprana, lo cierto es que ya empieza a ofrecer ventajas aprovechables. La más significativa ha sido proporcionar una nueva forma de pensar, enfrentando los problemas con perspectivas innovadoras. Entre las posibles aplicaciones de la computación cuántica se encuentran:
1. Avances en la Inteligencia Artificial y el Machine Learning
Estas son dos áreas especialmente interesantes, pues ambas se basan en procesos probabilísticos.
2. Criptografía y ciberseguridad
Gran parte de los algoritmos de encriptación que usamos a diario se basan en lo costoso que resulta una determinada operación matemática en los ordenadores clásicos, pero para las computadoras cuánticas es mucho más fácil y rápido. Todo esto, está logrando que se replantee la ciberseguridad en todos sus aspectos y que empresas, como Google o Meta, ya estén utilizando algoritmos de PQC- criptografía post-cuántica- para mejorar la seguridad frente a los futuros ordenadores cuánticos.
3. Diseño de materiales, moléculas y medicamentos
Para diseñar o simular una molécula es necesario realizar muchos cálculos de todas las interacciones cuánticas que se producen en ella. Con un superordenador clásico a penas se pueden llegar a simular moléculas de unos pocos átomos. Pero con la computación cuántica, la correlación es enorme y se podrán manejar moléculas muchísimo más complejas.
4. Simulaciones
Las simulaciones, especialmente aquellas que se pueden equiparar con procesos físicos o químicos, son las grandes candidatas a ser procesadas con la computación cuántica que, en esencia, tiende a comportarse como un sistema físico.
5. Estudio del clima
Otro campo relacionado con la física, en el que además es necesario el uso de gran cantidad de datos, como es el del clima, también se verá beneficiado por la computación cuántica, que permitirá elaborar modelos que, por ejemplo, ayuden a estudiar los efectos del cambio climático.
6. Inversión, logística y transporte
Las áreas, en general, en donde existen una gran cantidad de opciones, son las que queremos saber cuál es la mejor. La optimización es una de las áreas que se pueden ver enormemente mejorada, explotando las particularidades de la mecánica cuántica a través de la computación cuántica.
