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El equipo de IBM demostró que las computadoras cuánticas hacen cosas 'imposibles'

El equipo de IBM demostró que las computadoras cuánticas hacen cosas 'imposibles'


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Durante décadas, la computación cuántica ofreció promesas para el futuro de las tecnologías avanzadas. Ahora, los investigadores finalmente saben exactamente cuán extensas pueden ser esas capacidades cuánticas.

Equipos de IBM, la Universidad de Waterloo y la Universidad Técnica de Munich (TUM) publicaron los resultados de un experimento de computación cuántica que demuestra que la computación cuántica tiene una "ventaja cuántica".

Investigaciones anteriores han demostrado que existen algoritmos que, en teoría, no podrían funcionar en un sistema informático clásico. Sin embargo, no fue hasta ahora que esas teorías han sido probadas.

Cómo funciona la informática convencional

Las computadoras normales obedecen las leyes de la física. Usan el sistema binario - ceros y unos - para operar. Posteriormente, esos números se almacenan y se utilizan para los cálculos. En las unidades de memoria tradicionales, los bits diminutos están representados por cargos que determinan si un bit se establece en cero o uno.

Sin embargo, las computadoras cuánticas ofrecen mucha más flexibilidad, ya que no siguen las "reglas" de la física estándar. Las computadoras cuánticas permiten que los bits sean cero y uno simultáneamente. La física cuántica permite que los electrones ocupen múltiples estados al mismo tiempo, y los qubits existen en estados superpuestos.

Esto se llama superposición y les da a las computadoras cuánticas la libertad de realizar varias operaciones con valores de una sola vez. Esto difiere de una computadora estándar que tendría que procesar estas operaciones secuencialmente.

Si bien los científicos informáticos tenían una comprensión general de las diferencias, el estudio de IBM confirmó cuán poderosos son los sistemas cuánticos en comparación con las computadoras estándar.

Los investigadores demostraron las ventajas de la computación cuántica al hacer un circuito cuántico que resuelve un problema algebraico específico. El circuito tiene una estructura relativamente simple y, por lo tanto, tiene una "profundidad constante". Los investigadores utilizaron este problema para demostrar que su problema se resolvió de manera más rápida y eficiente mediante la computación cuántica que un circuito clásico. El equipo descubrió que la eficiencia provenía del algoritmo cuántico que explota la no localidad de la física cuántica.

Robert Konig de TUM ayudó a liderar los equipos responsables del descubrimiento.

Konig dijoPhys.org “Nuestro resultado muestra que el procesamiento de información cuántica realmente proporciona beneficios, sin tener que depender de conjeturas teóricas de la complejidad no probadas”.

Que significa para el futuro

Todavía no hay nada tangible de esta nueva investigación. Sin embargo, significa que los físicos tienen una mejor comprensión de por qué la computación cuántica podría ser revolucionaria para resolver algunos de los problemas más complejos del mundo.

Todo este experimento se realizó en gran parte para demostrar simplemente que se podía hacer, como señalaron los investigadores en su explicación del proceso. Sin embargo, ese es el punto de la prueba. Al demostrar que existe la ventaja cuántica, se podría poner más énfasis en encontrar soluciones de computación cuántica eficientes y más asequibles.

"Las matemáticas subyacentes a la computación cuántica son en última instancia tan importantes como los brillantes criostatos que construimos para contener nuestros dispositivos cuánticos", explicó el equipo de IBM en su sitio web. "Los avances científicos en todos los niveles deben celebrarse para demostrar que la computación cuántica es real, seria y está en el camino correcto hacia lo que esperamos sean ventajas significativas en muchas áreas de aplicación".

Si bien es posible que los efectos de la ventaja cuántica aún no se sientan, ciertamente están llegando.


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