¿Qué es la computación cuántica cuál es su importancia para el futuro de la humanidad?

La computación cuántica o quantum computing es una forma de procesar información utilizando los principios de la física cuántica. El potencial de la computación cuántica está en que puede resolver problemas de manera más eficiente y rápida que la informática clásica.

La computación cuántica tiene el potencial de resolver algunos de los problemas computacionales más desafiantes que enfrenta la química, lo que permite a la comunidad científica realizar simulaciones químicas que son intratables en la actualidad.

En resumen, la computación cuántica puede ofrecer resultados de mejor calidad y más rápido . Aquí hay varias aplicaciones prácticas de la computación cuántica que podríamos ver en el futuro: IA y aprendizaje automático (ML). La capacidad de calcular soluciones a problemas de forma simultánea, en lugar de secuencialmente, tiene un enorme potencial para la IA y el ML.

Gracias a la informática cuántica se podrían descubrir nuevas medicinas y materiales para su uso clínico. No solo eso, sino que además impulsaría el aprendizaje automático cuando existe un gran flujo de datos e imágenes médicas. Y otra de las grandes posibilidades que aporta es el desarrollo de la seguridad.

A diferencia de la computación clásica, la Computación Cuántica se caracteriza por su mayor potencia de cálculo, su capacidad de memoria y menor consumo de energía. Asimismo, los cúbits desempeñan una función similar a los bits para ejecutar algoritmos cuánticos multidimensionales.

Futuro de la tecnología cuántica

Alrededor de 2030, se implementará la ingeniería cuántica como una nueva disciplina y se introducirán los conceptos cuánticos en todo el sistema de enseñanza. Las grandes empresas escalarán las tecnologías cuánticas de forma eficiente y habrá un uso generalizado de las mismas.

Los problemas complejos que actualmente le llevan varios años a la supercomputadora más potente podrían resolverse en segundos. Las futuras computadoras cuánticas podrían abrir fronteras hasta ahora insondables en matemáticas y ciencia, ayudando a resolver desafíos existenciales como el cambio climático y la seguridad alimentaria .

Más allá de las computadoras cuánticas hay computadoras que pueden superar la tesis de Church-Turing (consulte la página de Wikipedia con este nombre) y, de manera más general, pueden calcular el valor de verdad de proposiciones que son indecidibles mediante un cálculo finito o, de manera equivalente, no derivables en un cálculo finito. número de pasos de un sistema de axioma fijo.

Con la computación cuántica, las cosas pueden suceder aún más rápido, con mayor precisión y menos efectos secundarios . La computación cuántica también podría ayudar a la investigación médica al permitir a los científicos procesar grandes cantidades de datos complejos en menos tiempo.

Las computadoras cuánticas son diferentes. Por un lado, cuando se ingresan datos en los qubits, estos interactúan con otros qubits, lo que permite realizar muchos cálculos diferentes simultáneamente . Esta es la razón por la que las computadoras cuánticas pueden funcionar mucho más rápido que las clásicas.

La computación cuántica está llamada a revolucionar la informática. En un mundo binario de unos y ceros, los ordenadores cuánticos serían como los Albert Einstein de la informática, cerebros electrónicos extraordinarios capaces de realizar en unos segundos tareas casi imposibles para una computadora clásica.

La computación cuántica es un campo multidisciplinario que comprende aspectos de la informática, la física y las matemáticas que utiliza la mecánica cuántica para resolver problemas complejos más rápido que en las computadoras clásicas .

IBM dijo que podría construir un sistema de hasta 16.632 qubits conectando tres de estos sistemas. IBM tiene más de 20 ordenadores cuánticos en todo el mundo, y los clientes pueden acceder a ellos a través de la nube.

Los ordenadores cuánticos permitirán conocer con precisión la estructura molecular de un compuesto químico, y analizar como interacciona con el cuerpo humano sin necesidad de sintetizarlo previamente.

Tenemos buenas razones para creer que la tecnología cuántica algún día podría proporcionar ventajas computacionales en la simulación de moléculas complejas, abordar problemas de aprendizaje automático y más. Pero dado que se trata de un paradigma informático completamente nuevo, es posible que podamos explorar un ámbito de oportunidades más allá de lo que conocemos.

EE. UU, China y Europa lideran el desarrollo de esta tecnología, que utiliza principios de la física cuántica para realizar cálculos y procesamientos de información y tiene el potencial de resolver problemas complejos.

Entonces, una computadora cuántica con error acotado puede resolver todo tipo de problemas en P y BPP en tiempo polinomial . Puede resolver algunos tipos de problemas NP en tiempo polinomial, siendo la factorización mediante el algoritmo de Shor el ejemplo más popular.

La computación cuántica es real , está bien, pero puede que no sea tan buena como parece. Todavía existen muchas limitaciones, pero a medida que surgen nuevas tecnologías para mejorar la computación cuántica, también lo hacen sus usos en todas las industrias.

En nuestras conversaciones con ejecutivos de tecnología, inversores y académicos en el espacio de la computación cuántica, el 72 por ciento espera ver una computadora cuántica totalmente tolerante a fallas para 2035 . El 28 por ciento restante de los encuestados cree que este hito no se alcanzará hasta después de 2040.

Más allá del microchip está la computación cuántica. Más allá de eso está la computación a escala de quarks, hecha de materiales mil billones de billones de veces más pequeños que la escala computacional actual.

En conclusión, si bien las computadoras cuánticas pueden capturar la imaginación con su promesa de aceleraciones exponenciales, las supercomputadoras siguen siendo las verdaderas potencias del poder computacional.

Las computadoras cuánticas revolucionarán todas las industrias. Cambiará la forma en que trabajamos juntos y la seguridad que hemos establecido para proteger la información, cómo combatimos las enfermedades y diseñamos nuevos materiales, y abordamos los problemas de bienestar y medio ambiente.

Una de las principales preocupaciones con respecto al avance de la computación cuántica es el impacto potencial en los sistemas criptográficos existentes que dependen de la dificultad de ciertos problemas matemáticos para su seguridad .

La computación cuántica tiene el potencial de acelerar el proceso de descubrimiento de fármacos al simular interacciones moleculares de manera más eficiente . Esto podría conducir al descubrimiento de nuevos medicamentos y tratamientos en un período de tiempo más corto, beneficiando en última instancia a las industrias farmacéutica y de salud.

Otra forma en que las empresas pueden utilizar la computación cuántica es cifrar los datos de sus clientes . Con la computación cuántica, las empresas pueden aprovechar la factorización de grandes números primos y garantizar una mejor protección de sus activos digitales.

Muchas de las capacidades técnicas de las propias computadoras cuánticas y de los algoritmos y aplicaciones cuánticas serán técnicamente difíciles o tomarán mucho tiempo para implementarse con éxito, pero eventualmente llegarán a buen término, pero algunas capacidades, algoritmos o aplicaciones son completamente inviables. ..