Tendencia: Computación Cuántica

Tendencia: Computación Cuántica

La computación cuántica es un tipo de computación no clásica que se basa en el estado cuántico de las partículas subatómicas. La computación cuántica es fundamentalmente diferente de las computadoras clásicas, que operan utilizando bits binarios. Esto significa que los bits son 0 o 1, verdadero o falso, positivo o negativo. Sin embargo, en la computación cuántica, el bit se conoce como bit cuántico o qubit. A diferencia de los bits estrictamente binarios de la computación clásica, los qubits pueden representar 1 o 0 o una superposición de ambos, parcialmente 0 y parcialmente 1 al mismo tiempo.

Diferencia entre un bit y un qubit. Tomado de https://bit.ly/2ET3XAE

La computación cuántica es un proceso masivamente paralelo que se amplía exponencialmente a medida que se agregan qubits. Las habilidades paralelas significan que las computadoras cuánticas pueden resolver problemas demasiado complicados para las computadoras clásicas o donde un algoritmo tradicional llevaría demasiado tiempo.

“Los qubits se pueden vincular con otros qubits en un proceso llamado enredo

La superposición es lo que da velocidad y paralelismo a las computadoras cuánticas, lo que significa que, en teoría, estas computadoras podrían funcionar en millones de cálculos a la vez. Además, los qubits se pueden vincular con otros qubits en un proceso llamado enredo. Cuando se combinan con la superposición, las computadoras cuánticas podrían procesar una cantidad masiva de resultados posibles al mismo tiempo.

Las computadoras cuánticas son un modelo computacional altamente escalable y altamente paralelo. Una forma de imaginar la diferencia entre las computadoras tradicionales y cuánticas es imaginar una biblioteca gigante de libros que incluye todos los libros escritos alguna vez. ¿La meta? Encuentra una frase en particular en un libro específico. Una computadora clásica leería cada libro uno tras otro. Una computadora cuántica leería todos los libros simultáneamente.

La cantidad de qubits necesarios para hacer viable una computadora cuántica depende del problema.

Por ejemplo, los ingenieros de Google han dicho que una computadora cuántica de 49 qubit podría resolver un problema que la super computadora más grande del mundo no puede resolver hoy. La capacidad de una computadora cuántica para superar a una computadora clásica se denomina «supremacía cuántica». Si bien puede sonar como un sueño de ciencia ficción, los expertos creen que para algunos problemas informáticos, la supremacía cuántica será una realidad en cuestión de años.

¿Cuáles son las posibles aplicaciones e impactos?

A pesar del bombo, hoy esta tecnología es experimental y naciente. En el Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies 2018, la computación cuántica está escalando la fase de Activación de la Innovación. Actualmente ofrece aplicaciones comerciales limitadas y solo puede ejecutar algoritmos cuánticos muy específicos. Además, el equipo es caro y frágil y carece de estandarización, con materiales y diseños que varían enormemente.


Fuente. Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies 2018. Tomado de https://gtnr.it/2N2X0QE

¿Cuáles son las aplicaciones?

Las aplicaciones actuales y, según Gartner, las aplicaciones futuras para la computación cuántica serán limitadas y centradas. La computación cuántica de propósito general nunca se realizará. Sin embargo, la tecnología tiene el potencial de revolucionar ciertas industrias, como la IA, la criptografía, la medicina, la optimización del reconocimiento de patrones e incluso la predicción del clima.

Casos de uso «aplicaciones» de la computación cuántica. Tomado de https://gtnr.it/2AqX3QK

Por ejemplo, miles de millones y miles de millones de dispositivos IoT proporcionan petabytes / segundo de información, la mayoría de los cuales se descartan debido a los requisitos de almacenamiento. Por ejemplo, un modelo de predicción del tiempo podría requerir millones de dispositivos IoT, sensores y fuentes externas, como imágenes satelitales e información de radar que transmiten datos continuos que podrían analizarse de manera ideal. Para ello, toda esta información debería cargarse directamente en la memoria cuántica para un análisis inmediato. Este análisis continuo podría proporcionar al meteorólogo un pronóstico meteorológico más preciso.

¿Qué espera para entrar en acción?

Espere a comprar opciones de computación cuántica hasta que la tecnología haya madurado, pero monitoree el progreso de la industria y anticipe oportunidades potenciales.

Referencias:

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