¿Qué es el cómputo cuántico?

Para alguien con poca conexión con estas disciplinas científicas modernas, hablar de informática o mecánica cuántica puede ser un dolor de cabeza.

Para alguien con poca conexión con estas disciplinas científicas modernas, hablar de informática o mecánica cuántica puede ser un dolor de cabeza. Si volvemos a hablar de computación cuántica, puede ser que nuestros oídos empiecen a humear y nuestra visión se nuble por la confusión. Y es que la fusión de estas dos disciplinas puede ayudar a optimizar procesos, como la simulación de reacciones físicas y químicas o la mejora de la logística en industrias como el transporte.

De hecho, la computación cuántica combina los avances en informática hasta la fecha, la ingeniería y la experimentación que existe detrás de la construcción y el uso de las computadoras, con una disciplina que pocos de nosotros hemos podido hacer a pesar de casi 100 años de desarrollo. Aprende sobre la mecánica cuántica, que estudia las pequeñas escalas de la naturaleza de una manera muy fundamental: moléculas, átomos y partículas subatómicas.

Según Mauricio García, experto en computación cuántica de IBM en México,

La gente tiende a pensar que con las tecnologías informáticas actuales, como la computación en la nube, tenemos un poder de procesamiento ilimitado, sin embargo, esto no es del todo cierto debido a dos limitaciones fundamentales:

Se está alcanzando el máximo nivel de miniaturización de los procesadores debido a las arquitecturas utilizadas para construir las computadoras tradicionales. Estamos llegando al límite de la potencia informática que podemos reunir en un mismo espacio. Esta es una limitación para el futuro.
Hay algunos problemas que requieren una potencia de procesamiento exponencial para resolverlos, y debido a que los procesadores actuales funcionan de forma secuencial, completando una operación una tras otra, estos problemas no se pueden resolver con la potencia informática tradicional. Este es el límite actual.
“La computación cuántica se trata de usar las propiedades de los sistemas subatómicos: superposición y entrelazamiento, para resolver problemas que la computación convencional no puede”, dijo Mauricio García en una entrevista con El Economista.

¿Cómo funciona la computación cuántica?

En el modelo de computación tradicional, la unidad de información más pequeña es un bit, que solo puede tomar dos valores: 0 y 1, es decir, binario. Estos bits se combinan para construir representaciones de información: desde documentos de Word hasta películas grabadas en formato digital. En el caso de los sistemas cuánticos, la unidad de información más pequeña es el Qbit, que tiene mayor poder de representación que un bit común porque puede tomar diferentes valores al mismo tiempo, ya sea 0 y 1, o puede ser una superposición. de dos valores.

“Cuando empezamos a combinar varios Qbits, es posible que no solo se produzca una superposición de estos dos valores, sino también todos los Qbits que estemos combinando: un conjunto de dos Qbits puede representar una superposición tomando los valores 00 , 01, 10 y 11. Un conjunto de tres Qbits puede representar simultáneamente una superposición de los valores 000, 001, 010, 100, 011, 110, 101 y 111”, explica Mauricio García.

Con el aumento exponencial en el poder de apilamiento de Qbits, lo que también significa una mayor capacidad para representar información, un conjunto de 16 Qbits puede estar en una pila de 65 000 estados simultáneamente; mientras que un conjunto de Qbits puede procesar hasta 10 teraflops a la vez. operaciones de tiempo, mientras que las operaciones secuenciales de un procesador clásico son del orden de miles de millones.

Lo que los expertos de IBM llaman superposición es solo una de las propiedades de los sistemas cuánticos explotadas en la computación cuántica, a lo que se suma el llamado entrelazamiento, una propiedad que pueden tener dos Qbits intercalados en estrecha correlación. se manipula para hacer exactamente lo mismo, asegurando que las operaciones se puedan realizar en múltiples Qbits a la vez.

Fuente: eleconomista.com.mx

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