Supremacia quàntica: la solució informàtica que pot resoldre problemes a velocitats quàntiques

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Març 20, 2022

Resum d'informació

La computació quàntica, utilitzant qubits que poden existir simultàniament com a 0 i 1, obre les portes per resoldre problemes computacionals a velocitats molt més enllà dels ordinadors clàssics. Aquesta tecnologia té el potencial de transformar les indústries permetent previsions complexes, trencar codis criptogràfics i fins i tot replicar interaccions biològiques. La recerca de la supremacia quàntica ha donat lloc a un progrés notable, incloent avenços significatius en el mostreig de bosons, però també planteja reptes com ara problemes de compatibilitat, problemes de seguretat i consideracions geopolítiques.

Context de supremacia quàntica

El llenguatge de màquina d'un ordinador quàntic fa ús de qubits que existeixen simultàniament com a 0 i 1 per explorar tots els camins possibles, solucionant potencialment certs tipus de problemes computacionals amb magnituds més ràpides que els ordinadors clàssics. El concepte darrere d'aquest últim enfocament es coneix com a computació quàntica. La supremacia quàntica, també coneguda com a avantatge quàntic, és un objectiu del camp de la computació quàntica que té com a objectiu construir un ordinador quàntic programable que pugui resoldre problemes que un ordinador clàssic no podria resoldre. Quan els ordinadors clàssics utilitzen bits, els ordinadors quàntics utilitzen els qubits com a unitat bàsica d'informació.

Amb el principi de superposició, dos qubits poden existir en dues posicions diferents alhora. Els algorismes quàntics exploten un concepte anomenat entrellaçament quàntic per correlacionar perfectament els qubits, permetent que un ordinador quàntic demostri la seva supremacia. Aquests ordinadors podrien ser capaços de trencar codis criptogràfics, replicar interaccions biològiques i químiques, a més de realitzar funcions de previsió i pressupostos immensament complexes en una àmplia gamma d'aplicacions de la indústria. 

La supremacia quàntica ha experimentat un progrés notable, amb un dels últims avenços procedents de Xanadu. El juny de 2022, la firma canadenca de tecnologia quàntica Xanadu va informar d'un avenç significatiu en el mostreig de bosons, utilitzant bucles de fibra òptica i multiplexació per detectar una mitjana de 125 a 219 fotons de 216 modes comprimits, afirmant una acceleració 50 milions de vegades més gran que els experiments anteriors. inclòs el de Google. Aquest assoliment subratlla la naturalesa dinàmica i en ràpida evolució de la informàtica quàntica, amb diverses organitzacions que superen els límits de la tecnologia.

Impacte disruptiu

La recerca de la supremacia quàntica per part dels gegants tecnològics i les nacions és més que una carrera per presumir; és un camí cap a noves possibilitats computacionals. Els ordinadors quàntics, amb la seva capacitat per realitzar càlculs complexos a velocitats inimaginables amb els ordinadors clàssics, poden conduir a avenços significatius en diversos camps. Des de millorar la predicció del temps fins a accelerar el descobriment de fàrmacs, les aplicacions potencials són vastes. 

Tanmateix, el desenvolupament de la computació quàntica també comporta reptes i preocupacions. Els diferents enfocaments de la computació quàntica, com l'ús de Google de xips superconductors i el prototip fotònic de la Xina, indiquen que encara no hi ha un mètode estandarditzat. Aquesta falta d'uniformitat pot provocar problemes de compatibilitat i dificultar la col·laboració entre diferents entitats. A més, el potencial dels ordinadors quàntics per trencar els mètodes de xifratge actuals planteja serioses preocupacions de seguretat que els governs i les empreses han de resoldre.

Tampoc es pot passar per alt l'aspecte geopolític de la supremacia quàntica. La competència entre superpotències com els EUA i la Xina en aquest camp reflecteix una lluita més àmplia pel domini tecnològic. Aquesta rivalitat pot impulsar més inversions i investigacions, fomentant el creixement en indústries i educació relacionades. No obstant això, també comporta el risc de crear divisions tecnològiques entre les nacions, que possiblement condueixin a tensions i desequilibris en la influència global. La cooperació i les consideracions ètiques en el desenvolupament i el desplegament de la tecnologia quàntica seran clau per garantir que els seus beneficis es comparteixin de manera àmplia i responsable.

Implicacions de la supremacia quàntica 

Les implicacions més àmplies de la supremacia quàntica poden incloure:

• Models de negoci futurs que utilitzen ordinadors quàntics per oferir solucions empresarials. 
• Una evolució de la ciberseguretat que farà obsolet el xifratge existent i obligarà a l'adopció de solucions de xifratge quàntic més complexes. 
• Optimització dels processos de descoberta i fabricació de fàrmacs de les empreses farmacèutiques i químiques. 
• Millorar els processos d'optimització de carteres utilitzats per les empreses de serveis financers. 
• Generar magnituds d'eficiència en totes les empreses que depenen de la logística, per exemple, venda al detall, lliurament, enviament i molt més. 
• La tecnologia quàntica es converteix en el proper punt d'inversió després de la intel·ligència artificial, donant lloc a més startups en aquest camp.

Preguntes a tenir en compte

• Els ordinadors quàntics s'han promès durant quatre dècades, quant de temps creus que trigaran a comercialitzar-los?
• Quines altres indústries podrien veure impactes significatius de l'aplicació de la supremacia quàntica?