Supremacía cuántica: a solución informática que pode resolver problemas a velocidades cuánticas

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Marzo 20, 2022

Resumo de insight

A computación cuántica, utilizando qubits que poden existir simultaneamente como 0 e 1, abre as portas para resolver problemas computacionais a velocidades moi superiores ás computadoras clásicas. Esta tecnoloxía ten o potencial de transformar as industrias ao permitir previsións complexas, descifrar códigos criptográficos e mesmo replicar interaccións biolóxicas. A procura da supremacía cuántica levou a un progreso notable, incluíndo avances significativos na mostraxe de bosóns, pero tamén suscita desafíos como problemas de compatibilidade, problemas de seguridade e consideracións xeopolíticas.

Contexto de supremacía cuántica

A linguaxe de máquinas dunha computadora cuántica fai uso de qubits que existen simultaneamente como 0 e 1 para explorar todos os camiños posibles, resolvendo potencialmente certos tipos de problemas computacionais con magnitudes máis rápidas que as computadoras clásicas. O concepto detrás deste último enfoque coñécese como computación cuántica. A supremacía cuántica, tamén coñecida como vantaxe cuántica, é un obxectivo do campo da computación cuántica que ten como obxectivo construír unha computadora cuántica programable que poida resolver problemas que unha computadora clásica sería incapaz de resolver. Onde as computadoras clásicas usan bits, as computadoras cuánticas usan os qubits como unidade básica de información.

Co principio de superposición, dous qubits poden existir en dúas posicións diferentes ao mesmo tempo. Os algoritmos cuánticos explotan un concepto chamado entrelazamento cuántico para correlacionar perfectamente os qubits, o que permite que unha computadora cuántica demostre a súa supremacía. Estes ordenadores poderían ser capaces de descifrar códigos criptográficos, replicar interaccións biolóxicas e químicas, ademais de realizar funcións de previsión e orzamento inmensamente complexas nunha ampla gama de aplicacións industriais. 

A supremacía cuántica experimentou un progreso notable, cun dos últimos avances procedente de Xanadu. En xuño de 2022, a firma canadense de tecnoloxía cuántica Xanadu informou dun avance significativo na mostraxe de bosóns, utilizando bucles de fibra óptica e multiplexación para detectar unha media de 125 ata 219 fotóns de 216 modos de compresión, afirmando unha aceleración 50 millóns de veces maior que os experimentos anteriores. incluíndo os de Google. Este logro subliña a natureza dinámica e en rápida evolución da computación cuántica, con varias organizacións que superan os límites da tecnoloxía.

Impacto perturbador

A procura da supremacía cuántica por parte dos xigantes tecnolóxicos e das nacións é máis que unha carreira para presumir; é un camiño cara a novas posibilidades computacionais. Os ordenadores cuánticos, coa súa capacidade para realizar cálculos complexos a velocidades inimaxinables cos ordenadores clásicos, poden levar a avances significativos en varios campos. Desde mellorar a predición do tempo ata acelerar o descubrimento de fármacos, as posibles aplicacións son amplas. 

Non obstante, o desenvolvemento da computación cuántica tamén trae desafíos e preocupacións. Os diferentes enfoques da computación cuántica, como o uso de chips supercondutores por parte de Google e o prototipo fotónico de China, indican que aínda non existe un método estandarizado. Esta falta de uniformidade pode levar a problemas de compatibilidade e dificultar a colaboración entre diferentes entidades. Ademais, o potencial das computadoras cuánticas para descifrar os métodos de cifrado actuais suscita serios problemas de seguridade que os gobernos e as empresas deben abordar.

Tampouco se pode pasar por alto o aspecto xeopolítico da supremacía cuántica. A competencia entre superpotencias como EEUU e China neste campo reflicte unha loita máis ampla polo dominio tecnolóxico. Esta rivalidade pode impulsar máis investimentos e investigacións, fomentando o crecemento en industrias e educación relacionadas. Non obstante, tamén supón o risco de crear fendas tecnolóxicas entre as nacións, posiblemente provocando tensións e desequilibrios na influencia global. A cooperación e as consideracións éticas no desenvolvemento e implantación da tecnoloxía cuántica serán fundamentais para garantir que os seus beneficios se compartan de forma ampla e responsable.

Implicacións da supremacía cuántica 

As implicacións máis amplas da supremacía cuántica poden incluír:

• Futuros modelos de negocio utilizando ordenadores cuánticos para ofrecer solucións comerciais. 
• Unha evolución na ciberseguridade que fará obsoleta o cifrado existente e obrigará a adoptar solucións de cifrado cuántico máis complexas. 
• Optimizar o descubrimento de fármacos e os procesos de fabricación das empresas farmacéuticas e químicas. 
• Mellorar os procesos de optimización de carteiras utilizados polas empresas de servizos financeiros. 
• Xerando magnitudes de eficiencia en todas as empresas que dependen da loxística, por exemplo, venda polo miúdo, entrega, envío e moito máis. 
• A tecnoloxía cuántica convértese no próximo punto de investimento despois da intelixencia artificial, o que leva a máis startups neste campo.

Preguntas a ter en conta

• Os ordenadores cuánticos foron prometidos dende hai catro décadas, canto tempo cres que tardarán en comercializarse?
• Que outras industrias poderían ver impactos significativos da aplicación da supremacía cuántica?