Un cambio en el giro de los Qbits podría mejorar x100 el procesamiento de los ordenadores cuánticos

Un grupo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur, abren nuevos campos en el tema de la computación cuántica al ampliar el rendimiento de su procesador hasta cien veces. Esto es un gran avance entre las muchas funciones que faltan por descubrir para explotar todo su potencial.

Desde hace varios años, esta tecnología pasó de los laboratorios a la vida real, con la finalidad de buscar las aplicaciones prácticas y determinar los campos en los que será de mayor utilidad. De hecho, ya hay algunos proyectos interesantes, como el que se desarrolla en Barcelona, el cual es financiado con fondos europeos. En este caso, se procura ofrecer el servicio de forma pública y gratuita a las organizaciones y empresas que así lo requieran.

Investigadores australianos descubren cómo mejorar x100 el procesamiento de los ordenadores cuánticos

El experimento que realizaron los investigadores amplió el rango de los “spin qubits” de 20 microsegundos a 20 milisegundos, lo que significa un aumento de cien veces. Hay que agregar que cada lapso de tiempo en la computación cuántica por muy mínimo que sea, supone un avance, ya que ayuda a aumentar la velocidad de los datos que se transmiten y de las operaciones que se realizan.

For the longest time: quantum computing engineers set new standard in silicon chip performance - UNSW engineers have substantially extended the time that their quantum computing processors can hold information by more than 100 times compared to previous … https://t.co/OoShcNfipr

— Sergio Gago (@piratecto) September 30, 2022

Al tratarse de computación cuántica, cuanto más tiempo permanezcan en movimiento los qubit, la información se mantiene activa en los procedimientos de cálculos. En el momento que se detiene, el sistema colapsa. Por ello, el punto clave de la investigación es que al lograr que siempre se mantengan activos, el procesamiento mejora en gran manera.

Amanda Seedhouse, colaboradora del estudio y estudiante de doctorado, expresa que un tiempo de coherencia más largo implica que se tiene una espera mayor al almacenar la información y es lo que se necesita cada vez que se realizan operaciones cuánticas. Es una manera de controlar los qubit y a la vez lograr que los sistemas funcionen de forma óptima.

Ahora, la siguiente tarea del equipo es determinar la forma como se puede controlar cada qubit individualmente y así analizar los diversos valores de un cálculo. Para ello se deben realizar varios experimentos que comprueben que la teoría tiene verdaderas funciones prácticas.

La computadora cuántica; la nueva informática que cambiará todo

La computación cuántica tiene la capacidad de resolver operaciones matemáticas rápidamente. Un ordenador clásico tardaría en algunos casos hasta 10.000 años. En el momento que se consolide, la actividad económica se incrementará de 450.000 M€ a 850.000 M€, una cifra superior a la que lograron en el 2021 en conjunto Meta, Apple, Microsoft y Tesla.

El premio entregado a los físicos Alain Aspect, John Clauser y Anton Zeilinger pone el foco en un trabajo experimental que ha sido clave para la computación cuántica y el mejoramiento en los sistemas de comunicación. https://t.co/nYhY42wQa9

— Diario-Radio UChile (@uchileradio) October 4, 2022

El potencial de esta tecnología se puede utilizar en diversos ámbitos. Sería una gran aliada para las empresas financieras, farmacéuticas, aeronáuticas, de inteligencia artificial y aseguradoras. En los actuales momentos se trabaja con aproximaciones o estimaciones, pero la mayor potencia matemática se traducirá en resultados precisos y menor consumo energético.

Esa es la razón por la que las grandes empresas informáticas elaboran programas para avanzar en esta tecnología. En España, se trabaja en el proyecto CUCO, una iniciativa en la que están aliados el BBVA, Repsol y GMV. Con esto se evidencia que se ve como el futuro de la computación y que más que un gasto, es una inversión que podrá favorecer a diferentes sectores.

En la actualidad no hay una solución única para todos los casos. Todo depende de las aplicaciones y el hardware. Varios de los algoritmos se utilizan para tareas de simulación, optimización y aprendizaje automático. Esto es útil en el enrutamiento de vehículos, reconocimiento de imágenes y comercio de valores. Pero en el futuro cercano, se utilizarán para resolver operaciones químicas.

Por ejemplo, se podrán descubrir nuevos tratamientos para enfermedades complicadas al igual que el modelado de moléculas. Pero también, ayudará a mejorar la tecnología OLED y las aplicaciones relacionadas con las simulaciones de riesgo. Todos estos recursos sin duda alguna, superan a la computación clásica.

Los expertos concuerdan que todavía falta mucho por hacer, sin embargo, los dos mayores retos están relacionados con un sistema de corrección de errores que garantice que los resultados arrojados sean correctos y en segundo lugar, el escalado del número de qubit. Un objetivo que parece alcanzable es tener todo listo para el 2030, por lo que deben trabajar a máxima velocidad.

Por el momento, los ordenadores clásicos siguen funcionando en base al lenguaje binario, es decir 0 y 1. Pero el qubit es mucho más complejo. Allí se aprovechan las partículas cuánticas como iones y fotones para resolver los problemas. La idea es manipular esos dígitos con fines computacionales y una vez que se logra, se entrelazan para que las operaciones que se ejecutan en paralelo crezcan exponencialmente. Al final, la superioridad computacional es gigante comparada con los equipos tradicionales.

El gran problema que tienen los qubit es que se necesitan miles de ellos para que los ordenadores funcionen adecuadamente. Estos sistemas se dividen en lógicos y físicos. 1.000 cubits físicos representan uno lógico y el mayor ordenador producido hasta la fecha tiene 127, lo que significa que aún queda un trecho largo para llegar al nivel óptimo.

Eso no es obstáculo para que las grandes compañías informáticas piensen en desarrollos innovadores. Uno de los principales impulsores es IBM, que con el uso de diversos formatos promueve la tecnología cuántica. Aseguran que el chip Eagle tiene la capacidad de superar los mil qubit y apuestan desde ya por competir duro con Amazon, Microsoft y Google.

Pero, hay otras compañías más chicas que también luchan por un lugar en el desarrollo cuántico. Una de ellas es IonQ, la cual apenas el año pasado ingresó a la bolsa. Por su lado, D-Wave, que tiene el respaldo de Goldman Sachs y Jeff Bezos, piensa ingresar al mercado y presentar sus propuestas. Hay que esperar la hoja de ruta que se marcará en los próximos años y así lograr el anhelado sueño de que este nivel esté al alcance de todos.