Argian oinarritutako kuantikoa: informatika kuantikoaren etorkizun distiratsua

• Egilea:
• Egilearen izena

  Quantumrun Prospektiba
• Otsailaren 26, 2024

Ikuspegiaren laburpena

Argian oinarritutako konputazio kuantikoaren azken garapenek teknologia konputazionalaren aldaketa iradokitzen dute, metodo tradizionaletatik prozesatzeko partikula argiak erabiltzera pasatzea. Aldaketa honek arazoen konponketa eraginkorragoa eta azkarragoa agintzen du hainbat esparrutan eta ingurumen-onurak lortzeko potentziala agintzen du energia-beharrak murrizteagatik. Aurrerapen hauek datuen segurtasunari, lan-merkatuaren bilakaerari eta lehiakortasun teknologiko globalari buruzko galdera garrantzitsuak ere sortzen dituzte.

Argian oinarritutako testuinguru kuantikoa

Argian oinarritutako konputazio kuantikoan hainbat garapen ari dira gertatzen. Argian oinarritutako konputazio kuantikoa edo konputazio kuantiko fotonikoa, fotoiak (argi partikulak) erabiltzen ditu kalkuluak egiteko. Aitzitik, informatika tradizionalak zirkuitu elektrikoak eta bitak erabiltzen ditu. 2023ko ekainean, MITeko ikertzaileek aurkitu zuten berun-haluro-perovskita nanopartikulek fotoi-fluxu koherentea sor dezaketela. Material hauek etorkizuneko eguzki-paneletarako itxaropentsuak izateaz gain, arintasunagatik eta ekoizteko erraztasunagatik, teknologia aurreratuetan duten potentzialagatik ere nabarmentzen dira, beira bezalako gainazaletan erraz egin eta aplika daitezkeelako.

Orduan, 2023ko urrian, zientzialari txinatarrek aurrerapauso bat egin zuten argian oinarritutako Jiuzhang 3.0 ordenagailu kuantiko berriarekin, 255 fotoi detektatuz munduko errekor berria ezarri duena, bere aurreko Jiuzhang 2.0-ren 113 fotoi asko gaindituz. Aurrerapen honi esker, Jiuzhang 3.0-k Jiuzhang 2.0-k baino milioi bat aldiz azkarrago funtzionatzen du Gaussiar bosoien laginketa-problemak ebazten, konputazio kuantikoan erabiltzen den eredu matematiko konplexua. Nabarmentzekoa da Jiuzhang 3.0-k Gaussiar bosoien laginketa-lagin korapilatsuenak mikrosegundo bakarrean prozesatu ditzake, munduko superordenagailurik azkarrenak, Frontier, 20 milioi urte baino gehiago betetzeko beharko lukeen zeregina. 

Azkenik, 2024ko urtarrilean, zientzialari japoniarrek aurrerapen garrantzitsuak iragarri zituzten egungo argian oinarritutako makina kuantikoek behar dituzten tenperatura baxuen beharra ezabatzeko. Beraien aurrerapena 2030. urterako ordenagailu kuantiko indartsu bat eraikitzeko informazio-transmisiorako errendimendu handiko "argi konprimitu" iturri bat da. Garapen honek eskalagarritasun eta energia eraginkortasunaren abantailak eskaintzen ditu supereroaleak eta silizioan oinarritutako ordenagailu kuantikoak bezalako beste metodo batzuen aldean.

Eragin disruptiboa

Argian oinarritutako konputazio kuantikoaren aurrerapenek eraginkortasun konputazionala eta abiadura nabarmen hobetuko dutela espero da. Teknologia honek giro-tenperaturan funtzionatzeko duen gaitasunak hozte-sistema konplexuen beharra murrizten du, ingurumena errespetatzen eta errentagarriagoa bihurtuz. Eraginkortasuna areagotzeak eta kostu operatibo txikiagoak konputazio kuantikoko teknologiak zabalago har ditzakete hainbat sektoretan, adimen artifizialaren, materialen zientziaren eta kriptografiaren ikerketa eta garapena bizkortuz.

Argian oinarritutako konputazio kuantikoaren garapenak baliabide konputazional aurreratuetarako sarbide azkarragoa eta merkeagoa ere ekar dezake. Aldaketa honek segurtasun pertsonala hobetu dezake datuen babeserako enkriptazio-metodo sofistikatuagoen bidez. Hezkuntzan, aurrerapen horiek ikasleei eta ikerlariei ikasteko eta ezagutzeko tresna berriak eskain ditzakete. Gainera, teknologia hau heltzen doan heinean, lan-aukera eta lan-ibilbide berriak sor ditzake informatika kuantikoan eta erlazionatutako industrietan.

Litekeena da gobernuek garapen horiek zientzia eta teknologia arloko gaitasun nazionalak hobetzeko aukera gisa ikusiko dituztela. Argi-oinarritutako konputazio kuantikoan egindako inbertsioek herrialde baten abantaila lehiakorra areagotu dezakete teknologia handiko industrietan eta ikerketan. Baliteke teknologia honek arau-esparruetan eguneratzea ere behar izatea, bereziki datuen segurtasunari dagokionez, konputazio-gaitasun aurreratuek dakartzaten erronka berriei aurre egiteko. Gainera, baliteke gobernuek akademiaren, industriaren eta ikerketa erakundeen arteko lankidetzak sustatu behar izatea argian oinarritutako konputazio kuantikoaren potentziala guztiz aprobetxatzeko.

Argian oinarritutako kuantikoaren inplikazioak

Argian oinarritutako kuantikoaren inplikazio zabalagoak honako hauek izan daitezke: 

• Ikerketa-sektoreetan konputazio-gaitasun hobetuak, klimaren modelizazioa eta gaixotasunen ikerketaren emaitza azkarrago eta zehatzagoak lortzeko.
• Material eta sendagai berrien aurkikuntza eta garapen bizkortua, hauek merkatura ateratzeko denbora eta kostua murriztuz.
• Kuantikoarekiko erresistenteak diren enkriptazio-metodoen eskaria areagotu da, zibersegurtasuneko inbertsioak eta datuak babesteko teknologietan berrikuntzak areagotzea eraginez.
• Hezkuntza-fokua konputazio kuantikoetara eta erlazionatutako alorretara aldatzen da, garatzen ari diren teknologietan ikasteko aukera berriak eta lanbide-ibilbideak sortuz.
• Konputazio kuantikoko azpiegituran eta hezkuntzan inbertitzen duten gobernuek, teknologia globalaren lidergoan abantaila lehiakorra lortzeko asmoz.
• Dinamika geopolitikoen aldaketak, nazioak konputazio kuantikoko gaitasunetan nagusitasuna lortzeko lehiatzen ari diren heinean, aliantza eta lehia berriak sor ditzakete.
• Goi-mailako baliabide konputazionalak demokratizatzea, enpresa txikiagoei eta ikerketa-erakundeei entitate handiagoekin lehiatzeko aukera emanez.
• Energia-eraginkortasuna eta ingurumena errespetatzen duten konputazio-metodoen hazkundea, teknologia-industrian karbono-aztarna murrizten lagunduz.
• Finantza eta logistika bezalako sektoreetan negozio-ereduen eraldaketa, optimizazio aurreratuari eta modelizazio prediktiboen gaitasunei esker.
• Konputazio-gaitasun aurreratuetatik eratorritako erronka juridiko eta etikoak, araudi eta gobernu egitura berriak eskatzen dituztenak.

Kontuan hartu beharreko galderak

• Nola liteke lan-merkatua birmoldatzea argian oinarritutako konputazio kuantikoa hainbat industriatan integratzeak?
• Zein modutan eragin dezake informatika kuantikoaren aurrerapenak datuen segurtasun globala?