Bienvenidos a The Drive, una columna semanal que analiza algunos temas extravagantes, interesantes, geniales y fundamentales dentro del ámbito tecnológico. Publicada por Richard Edmonds, editor principal de PC Hardware, con casi dos décadas de experiencia cubriendo el sector. ¿Crees que debería incluirse algo? ¡Escríbeme a[email protected]!
En 1980, el físico estadounidense Paul Benioff publicó el primer modelo de computadora cuántica, que mostraba cómo una computadora podría funcionar según las leyes de la mecánica cuántica. Básicamente, una computadora cuántica funciona de manera diferente a una PC estándar que ya conocemos y amamos para resolver problemas increíblemente complejos. La computación cuántica existe desde hace algún tiempo, pero no suele aparecer en los titulares.
Entonces, ¿qué es una computadora cuántica?
Hemos establecido que la computación cuántica no es lo mismo que la computación “normal”, sino que es un sistema dedicado que explota los fenómenos mecánicos cuánticos para lograr una potencia computacional enormemente mejorada. Trabajando casi como magia, una computadora cuántica escalable puede usar hardware especializado para realizar cálculos específicos exponencialmente más rápido que una PC moderna, incluso con lamejor CPUy GPU instaladas. Piénselo como una supercomputadora que también usa hardware único. La computación cuántica podría forzar métodos de encriptación populares, trabajar en simulaciones físicas y ciencia de materiales, y realizar cálculos increíblemente complejos que las computadoras modernas tardarían mucho más en lograr, si es que lo logran.
En lugar de trabajar con bits binarios (1 y 0, encendido y apagado), la computación cuántica utiliza el bit cuántico (qubit para abreviar), lo que esencialmente significa que son ambos estados. Todo en su PC utiliza innumerables bits o dígitos binarios, mientras que un qubit es una partícula subatómica, como un electrón. Una computadora cuántica puede generar y manipular este qubit dentro de un estado cuántico. Una vez que haya agrupado algunos de estos qubits, tendrá algunos recursos informáticos importantes disponibles en comparación con los bits tradicionales. Al permitir múltiples combinaciones de 1 y 0 simultáneamente, la computación cuántica puede procesar una increíble cantidad de resultados casi instantáneamente.
Piense en ello como si su PC utilizara múltiples combinaciones de 1 y 0 dentro de un solo bit, lo que demuestra lo poderosas que pueden ser estas máquinas. Ya se pueden encontrar soluciones cuánticas deMicrosofteIBM, entre otros.
¿Qué es una CPU?
La CPU es una de las partes más reconocibles de una computadora, pero no porque sea fácil de entender. Esto es lo que necesita saber sobre las CPU.
Cómo la computación cuántica podría cambiar vidas
Aunque existen soluciones científicas, la computación cuántica ha sido en gran medida experimental y ha tenido obstáculos para hacerla práctica. En primer lugar, producir cúbits es un desafío sin experimentar ruido no deseado durante los cálculos. Esto se debe a que el cúbit sufre de decoherencia cuántica. Uno de los pilares principales de la computación cuántica es la coherencia cuántica, por lo que esto no es bueno. Se está trabajando para ayudar a aislar el cúbit de su entorno y extender los tiempos de coherencia. Esto debería ayudar a reducir las tasas de error, pero las cosas aún están en el aire y podrían cambiar a medida que avance la tecnología. Empresas como IonQ están avanzando y hanlanzado computadoras cuánticasen los EE. UU. y Europa.
Las supercomputadorastampoco están en decadencia, ya que se sigue trabajando para mejorar el rendimiento no solo de los sistemas de consumo modernos, sino también de las supercomputadoras, lo que les permite procesar aún más datos. El hardware también ha mejorado significativamente con cada generación. Los núcleos cuádruples eran los campeones reinantes en el mercado de consumo hace solo una década. Ahora, los chips AMD e Intel más económicos tienen seis núcleos o más. Ya estamos viendo que las empresas utilizan el poder de la computación cuántica para desarrollar tecnologías mejoradas de baterías para vehículos, lo que proporciona una muestra de esta apasionante investigación.
La mecánica cuántica es completamente extraña y contraintuitiva. No podemos creer que las cosas puedan estar aquí y allá al mismo tiempo. Y, sin embargo, es un aspecto fundamental de la mecánica cuántica. Entonces, la pregunta es: la vida nos está dando limones raros. ¿Podemos hacer una limonada rara con esto? — Seth Lloyd
El gigante aeroespacial europeoAirbus ha utilizado la computación cuánticapara ayudar a resolver complejos requisitos computacionales en dinámica de fluidos, simulaciones de elementos finitos, aerodinámica, mecánica de vuelo, trayectorias de vuelo y más. Airbus Ventures incluso invirtió en IonQ, Q-CTRL y QC Wave para ayudar a dar forma al futuro de la tecnología cuántica. En 2023, Airbus y BMW investigaron la modelización de reacciones químicas dentro de las celdas de combustible de hidrógeno. A medida que las empresas se suman al público en general que busca un futuro descarbonizado, el hardware y el software informáticos, en particular la computación cuántica, estarán a la vanguardia de la investigación y el desarrollo.
La computación cuántica también será útil para las finanzas, la gobernanza y la seguridad. A medida que haya más capacidad computacional disponible para descifrar cifrados que antes se consideraban seguros, se podrándesarrollar e introducirnuevas tecnologías a través de la computación cuántica para ayudar a proteger los datos. Vamos a necesitar una considerable capacidad computacional para resolver los problemas que enfrentamos en múltiples niveles y la mecánica cuántica es solo una forma de ayudar a diseñar y construir un futuro mejor para las generaciones venideras.