{"id":56263,"date":"2023-04-10T07:30:00","date_gmt":"2023-04-10T12:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.uninter.edu.mx\/ESCAT\/?p=56263"},"modified":"2023-03-06T12:30:46","modified_gmt":"2023-03-06T18:30:46","slug":"ordenador-cuantico-y-su-diferencia-de-uno-normal-tecnologia-cuantico-escat","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uninter.edu.mx\/ESCAT\/index.php\/ordenador-cuantico-y-su-diferencia-de-uno-normal-tecnologia-cuantico-escat\/","title":{"rendered":"Ordenador cu\u00e1ntico y su diferencia de uno normal #Tecnol\u00f3gia #Cu\u00e1ntico #ESCAT"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Los ordenadores cu\u00e1nticos prometen impulsar los avances tecnol\u00f3gicos en muchos campos, desde la ciencia de los materiales hasta la investigaci\u00f3n farmac\u00e9utica.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Los ordenadores cu\u00e1nticos aprovechan algunos de los fen\u00f3menos casi \u201cm\u00edsticos\u201d de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica para ofrecer grandes avances en cuanto a potencia de procesamiento (la premisa es que un ordenador cu\u00e1ntico de lo m\u00e1s sencillo ser\u00eda m\u00e1s potente que los super ordenadores que hay hoy en d\u00eda).<\/p>\n\n\n\n

El secreto de este tipo de equipos reside en su capacidad para generar y manipular bits cu\u00e1nticos, conocidos como qubits.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 son los qubits y c\u00f3mo funcionan?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los ordenadores de hoy en d\u00eda funcionan con bits, que no son sino una corriente de pulsos el\u00e9ctricos (u \u00f3pticos) que representan unos y ceros en sistema binario. Todo, desde los correos electr\u00f3nicos que utilizas hasta los v\u00eddeos de Youtube pasando por este mismo art\u00edculo que est\u00e1s leyendo, son en esencia largas <\/strong>cadenas de d\u00edgitos binarios. <\/p>\n\n\n

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\"Ordenadores<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Los ordenadores cu\u00e1nticos, por el contrario, utilizan qubits en su lugar, que son part\u00edculas subat\u00f3micas como electrones o fotones. Generar y administrar qubits representa todo un desaf\u00edo de ingenier\u00eda, y compa\u00f1\u00edas como IBM o Google utilizan circuitos superconductores enfriados casi al cero absoluto para ello, mientras que otras empresas como IonQ, los gestionan atrapando \u00e1tomos individuales en <\/strong>campos electromagn\u00e9ticos mediante chips de silicio en c\u00e1maras de ultra vac\u00edo. En ambos casos, el objetivo es aislar los qubits en un estado cu\u00e1ntico controlado.<\/p>\n\n\n\n

Lo m\u00e1s curioso de estos Qubits es que pueden tener los dos estados de procesamiento al mismo tiempo, o ninguno, lo cual los hacen tremendamente dif\u00edciles de predecir y todo se basar\u00e1 en aproximaciones hacia un estado u otro.<\/p>\n\n\n\n

Los qubits tienen algunas propiedades cu\u00e1nticas peculiares, y entre ellas la que m\u00e1s nos interesa es que cuando forman grupos, proporcionan una potencia de procesamiento exponencialmente superior a cuando se utilizan bits en sistema binario. Estas propiedades se llaman superposici\u00f3n y entrelazamiento.<\/p>\n\n\n\n

La superposici\u00f3n cu\u00e1ntica<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La mayor particularidad de los qubits es que, al contrario que los bits que solo pueden ser unos y ceros, son capaces de tener tres estados: uno, cero, y uno y cero simult\u00e1neamente. Esta capacidad de representar varios estados al mismo tiempo es lo que se llama superposici\u00f3n, y para que los qubits lleguen a este estado, es necesario manipularlos con <\/strong>l\u00e1seres de precisi\u00f3n o rayos de microondas.<\/p>\n\n\n

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\"Ordenadores:<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Gracias a este fen\u00f3meno (que parece imposible, \u00bfverdad? \u00a1Pero as\u00ed funciona la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica!) un ordenador cu\u00e1ntico con varios qubits en superposici\u00f3n puede procesador una ingente cantidad de resultados de c\u00e1lculo de manera simult\u00e1nea. El resultado final de un c\u00e1lculo surge solo una vez que se miden los qubits, lo que inmediatamente hace que su estado se \u201ccolapse\u201d a un uno o un cero.<\/p>\n\n\n\n

El entrelazamiento cu\u00e1ntico<\/h3>\n\n\n\n

Los ingenieros pueden generar pares de qubits que est\u00e1n \u201centrelazados\u201d o \u201cenredados\u201d entre s\u00ed, lo que significa que ambos miembros de un par existen en un \u00fanico estado cu\u00e1ntico. Cambiar el estado a uno de estos qubits cambiar\u00e1 inmediatamente el estado del otro, y esto suceder\u00e1 incluso si estuvieran separados por largas distancias.
Nadie sabe muy bien c\u00f3mo funciona exactamente este \u201cenredo\u201d, e incluso el archiconocido Einstein lo defini\u00f3 como una \u201cacci\u00f3n espeluznante a distancia\u201d, pero el caso es que es clave para el poder de computaci\u00f3n de los ordenadores cu\u00e1nticos. En un ordenador convencional, duplicar el n\u00famero de bits duplicar\u00eda su potencia de procesamiento, mientras que en una m\u00e1quina cu\u00e1ntica se produce un aumento exponencial de su capacidad.<\/p>\n\n\n\n

As\u00ed, las computadoras cu\u00e1nticas aprovechan estos qubits enredados en una especie de cadena<\/strong> (Daisy-chain) para hacer su magia. La capacidad de estas m\u00e1quinas para acelerar los c\u00e1lculos utilizando algoritmos cu\u00e1nticos especialmente dise\u00f1ados para esto es la raz\u00f3n de que haya tanta expectaci\u00f3n sobre su potencial.<\/p>\n\n\n\n

Esa es la buena noticia; la mala es que los ordenadores cu\u00e1nticos son much\u00edsimo m\u00e1s propensos a cometer errores de c\u00e1lculo que los ordenadores normales debido a otro fen\u00f3meno: la decoherencia (o incoherencia).<\/p>\n\n\n\n

La incoherencia cu\u00e1ntica<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La interacci\u00f3n de los qubits con su entorno a veces causa que su comportamiento cu\u00e1ntico decaiga y termine por desaparecer, en lo que se llama la incoherencia o decoherencia cu\u00e1ntica. Su estado cu\u00e1ntico es extremadamente fr\u00e1gil, y la m\u00e1s m\u00ednima vibraci\u00f3n o cambio de temperatura \u2013conocido con el t\u00e9rmino \u201cruidos\u201d en este argot- pueden hacer que los qubits se \u201ccaigan\u201d de su estado de superposici\u00f3n antes de que hayan terminado de realizar su trabajo. Por este motivo, es de suma importancia que un ordenador cu\u00e1ntico est\u00e9 totalmente aislado del ambiente (humedad, cambios de temperatura, vibraciones, etc.) y por ello es necesario meterlos en grandes refrigeradores y c\u00e1maras de vac\u00edo.<\/p>\n\n\n\n

No obstante, estas c\u00e1maras y refrigeradores no son perfectos y al final el ruido causa errores en los c\u00e1lculos. Los algoritmos cu\u00e1nticos inteligentes compensan algunos de estos errores, y a\u00f1adir qubits de sobra en cada c\u00e1lculo tambi\u00e9n ayuda, pero seg\u00fan calculan, es necesario tener miles de qubits est\u00e1ndar para crear un \u00fanico qubit 100% confiable<\/strong>, conocido como \u201cqubit l\u00f3gico\u201d. Esto, por otro lado, reducir\u00eda much\u00edsimo la potencia de computaci\u00f3n total.<\/p>\n\n\n\n

Y ah\u00ed est\u00e1 el problema: hasta ahora, los investigadores no han sido capaces de crear entornos de m\u00e1s de 128 qubits est\u00e1ndar, por lo que hasta ahora ha sido imposible crear un solo qubit l\u00f3gico. Seg\u00fan calculan, estamos a d\u00e9cadas de poder conseguirlo, de hecho.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 uso tiene un ordenador cu\u00e1ntico?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Una de las aplicaciones m\u00e1s prometedoras de estos sistemas es simular el comportamiento de la materia a nivel molecular. Los fabricantes de autom\u00f3viles como Volkswagen o Daimler ya utilizan ordenadores cu\u00e1nticos para simular la composici\u00f3n qu\u00edmica de las bater\u00edas de los coches el\u00e9ctricos para buscar maneras de mejorar su rendimiento, y las compa\u00f1\u00edas farmac\u00e9uticas los emplean para analizar y comparar compuestos que podr\u00edan conducir a la creaci\u00f3n de nuevos medicamentos.<\/p>\n\n\n\n

Las m\u00e1quinas son tambi\u00e9n excelentes para resolver problemas de optimizaci\u00f3n, ya que con su potencia de c\u00e1lculo son capaces de analizar un gran n\u00famero de posibles soluciones para cualquier problema. Muchos investigadores tambi\u00e9n creen que la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica ayudar\u00e1 a desarrollar la Inteligencia Artificial a niveles que no podemos ni imaginar.<\/p>\n\n\n\n

Tambi\u00e9n se ha rumoreado el hecho de que podr\u00edan ser usados para la criptominer\u00eda, pero debido a la naturaleza de los c\u00e1lculos esto no ser\u00e1 posible, al menos si nada cambia en el software y la blockchain, as\u00ed que aunque se discute mucho sobre la posibilidad de esto, la realidad es que en criptomonedas lo que est\u00e1 en juego es su seguridad, no tanto el c\u00e1lculo de transacciones.<\/p>\n\n\n

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\"Ordenador<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

En los primeros meses de este a\u00f1o 2023, IBM quiere lanzar el primer modelo para uso comercial de ordenador cu\u00e1ntico, con un procesador de 433 Qbits (bits cu\u00e1nticos), que suponen el triple de los que ten\u00eda su predecesor y que ser\u00e1 capaz de realizar c\u00e1lculos complejos con una mayor rapidez y eficiencia que la de cualquier otro sistema inform\u00e1tico conocido hasta la fecha. As\u00ed que s\u00ed, la revoluci\u00f3n ya est\u00e1 aqu\u00ed, ahora veremos exactamente hasta qu\u00e9 punto nos lleva.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Hard Zone<\/a><\/h6>\n\n\n\n

Ingenier\u00eda en Sistemas Computacionales<\/a><\/p>\n\n\n\n

M\u00e1s noticias sobre Ingenier\u00eda en Sistemas Computacionales\u2026<\/a><\/p>\n\n\n\n

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