Hito en la computación cuántica, primera simulación exitosa

Hito en la computación cuántica, primera simulación exitosa

Los investigadores de Google que trabajan en el equipo AI Quantum, han logrado realizar la primera simulación de una reacción química en la computadora cuántica Sycamore. El informe de este nuevo logro ha sido publicado en la revista científica Science y nos introduce en la aplicación de la simulación cuántica en dos problemas químicos simples: la energía de enlace de las cadenas de hidrógeno y el mecanismo de isomerización del diazeno. (tomado de RT en Español).

Con el fin de comprender qué significa este primer éxito, primero debemos comprender cómo una molécula de diazeno sufre un cambio en su conformación, técnicamente denominado como isomerización de la molécula. Se utiliza la técnica de la simulación para determinar varios aspectos de la molécula mientras experimenta los cambios en las configuraciones de sus átomos.  Esta técnica, es utilizada en casi todos los campos de la investigación científica, predicción del estado del mercado, manejo de datos, etc. Pero, para un sistema físico muy complejo, o un sistema químico, realizar una simulación es un proceso largo y tedioso. Sin embargo, se espera que la futura introducción de las computadoras cuánticas permita reducir el tiempo y procesamiento de estas.

Cabe señalar que lo que Google ha informado ahora, debe observarse como la continuación de su informe del año pasado. El 2019, trajo consigo el anuncio por parte de Google de haber alcanzado la supremacía cuántica, el punto en el que una computadora cuántica puede realizar una tarea que está mucho más allá del alcance de los superordenadores convencionales más poderosos con los que se cuenta actualmente. La computadora de 53 qubits de Google podría resolver un problema en solo 200 segundos, lo que de otra manera habría tomado unos 10,000 años en una computadora clásica. (tomado de CNN en Español).

 ¿No estás seguro de qué es la computación cuántica? En términos muy simples, las computadoras cuánticas son ordenadores increíblemente rápidos capaces de resolver problemas aparentemente irresolubles. Las computadoras tradicionales funcionan mediante la lectura y procesamiento de un Bit de información. Cada bit es como un interruptor de encendido / apagado, con 0 que significa “apagado” y 1 que significa “encendido”. Pero las computadoras cuánticas no se basan en bits; utilizan “qubits”. Y los qubits, gracias a las maravillas de la mecánica cuántica, no se limitan a estar encendidos o apagados. Podrían ser ambos al mismo tiempo o existir en algún punto intermedio. Esto permite que las computadoras cuánticas estudien variables diferentes al mismo tiempo, lo que significa que pueden analizar más escenarios en un espacio de tiempo mucho más corto. (tomado de NY Timesl).

Alcanzar la supremacía cuántica es claramente un hito importante, pero todavía estamos muy lejos de que las primeras computadoras de este tipo lleguen al mercado. En este momento, el trabajo actual de la computación cuántica se limita a los laboratorios y los principales gigantes tecnológicos como Google, IBM y Microsoft. 

 

Dado el desarrollo actual aún es muy pronto para comprender completamente de qué forma la computación cuántica transformará nuestro mundo, pero podemos estar seguros que lo hará. Algunos de los campos en los que el desarrollo de estas computadoras puedan ser utilizadas de manera adecuada son los siguiente: Fortalecimiento de la ciberseguridad, siendo capaces de crear cifrados prácticamente irrompibles. Aceleración de la inteligencia artificial, impulsando de manera masiva el desarrollo de la IA debido a la capacidad de reconocer patrones en grandes bases de datos de manera efectiva. Procesos de modelamiento y simulación, casi cualquier cosa que implique un modelado complejo podría hacerse más eficiente con la computación cuántica, gracias a la efectividad en el procesamiento de una gran cantidad de variables complejas. Algunos ejemplos son: hacer una previsión meteorológica más precisa, modelar los flujos de tráfico para mejorar la movilidad en nuestras ciudades o el desarrollo de nuevos materiales y moléculas para la industria farmacéutica que nos ayudarán, por ejemplo, a lograr fármacos en tiempo récord para una pandemia mundial como la de la Covid-19. (Información tomada del blog  Thinkbigl).

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