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La computación cuántica aterriza en el mundo real

La computación cuántica aterriza en el mundo real

Los grandes ordenadores cuánticos sorprenden por su capacidad de realizar en segundos procesos que llevarían miles de años a un ordenador convencional, pero hasta ahora sus proezas no han tenido mayores aplicaciones prácticas, un reto que ha conseguido superar un pequeño ordenador cuántico.

Los ordenadores cuánticos se diferencian de los ordenadores clásicos en que se basan en la mecánica cuántica para el procesamiento de la información.

En vez de unos y ceros (bits), el ordenador cuántico utiliza cúbits, la unidad básica de este sistema computacional: cada cúbit es un cero y un uno a la vez, algo imposible en la física clásica.

Esta capacidad, propia de las partículas elementales, permite a los ordenadores cuánticos realizar muchos cálculos al mismo tiempo, así como conseguir ahorros exponenciales en los tiempos de procesamiento.

Sin embargo, la computación cuántica está todavía en fase de desarrollo y, aunque tiene prometedoras aplicaciones, todavía no ha resuelto algunos problemas técnicos que condicionan sus resultados prácticos.

CARRERA TECNOLÓGICA

Carrera tecnológicaExiste una carrera tecnológica por alcanzar la supremacía cuántica que enfrenta a dos gigantes norteamericanos, IBM y Google, con China: la potencia asiática ha desarrollado un ordenador cuántico 10.000 millones de veces más rápido que el de Google, la estrella hasta ahora de esta escalada tecnológica, según anunció en Science.

Sin embargo, cuando en 2019 el ordenador cuántico de Google logró resolver una tarea mucho más rápidamente que la mejor supercomputadora de IBM, el resultado no tuvo ninguna aplicación práctica.

La proeza china tiene un problema similar: ha conseguido realizar un muestreo de bosones para demostrar su capacidad cuántica, pero no se ven por ningún lado sus posibles aplicaciones prácticas.

PEQUEÑO, PERO PRÁCTICO

Pequeño, pero prácticoEn el frenesí de esta competición por la supremacía cuántica, investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, han demostrado que pueden resolver una pequeña parte de un problema logístico real con un pequeño ordenador cuántico, pero que funciona bien: todo un desafío para los grandes modelos chino y norteamericanos.

Lo que ha conseguido este equipo, según explica en un comunicado una de sus protagonistas, Giulia Ferrini, es utilizar la computación cuántica para resolver problemas relevantes, por lo que ha trabajado en estrecha colaboración con empresas industriales.

Y para ello ha centrado su investigación en un problema real que afecta a la industria de la aviación: la programación de los vuelos. Los resultados se han publicado en dos artículos en Physical Review Applied.

Asignar aviones individuales a diferentes rutas representa un problema de optimización, que crece muy rápidamente en tamaño y complejidad a medida que aumenta el número de rutas y aviones.

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