En los tiempos modernos, las computadoras estándar son, sin duda, más avanzadas que las que estaban disponibles hace unas décadas. Sin embargo, con la velocidad y la variedad que experimentan las computadoras ahora, es difícil imaginar algo que pueda ser mejor. Tienes que aprender sobre computación cuántica. Este campo de la ciencia tiene como objetivo utilizar las leyes del universo para lograr objetivos increíbles.
El concepto de física cuántica ha revolucionado la ciencia, ya que dice que las leyes de la física clásica no gobiernan todo el universo, y pueden estar equivocadas en algunos casos, cuando las partículas alcanzan tamaños infinitamente pequeños, pero ¿y si se confía en la física cuántica en el mundo de las computadoras?, resultará entonces lo que llamamos computación cuántica.
Entonces, ¿qué es exactamente la computación cuántica y cómo afectará a nuestro mundo en el futuro? Verificar Cómo elegir la certificación de TI adecuada y no arrepentirse.
¿Qué es la computación cuántica?
Aunque la dinámica cuántica todavía se está estudiando en la actualidad, fue introducida por primera vez en la década de XNUMX por el físico Paul Benioff. En ese momento, Benioff propuso un modelo de computación cuántica de la máquina de Turing. Posteriormente, personas posteriores a él ayudaron a desarrollar la teoría y la aplicación de la computación cuántica, incluidos Isaac Chuang y Neil Gershenfeld.
La definición de computación cuántica varía ligeramente según el lugar que visite. Su forma más simple es un tipo de computación que se basa en la mecánica cuántica para funcionar. Si bien las computadoras cuánticas eran solo teoría en papel, ahora están cobrando vida.
Se puede decir que la computación cuántica es un modelo de computación teórica en el que los datos y las operaciones de computación se procesan a través de leyes cuánticas.Precisión.
Entonces, ¿con qué tipo de computadoras cuánticas estamos tratando hoy?
La computación cuántica aún está en desarrollo. Es un campo increíblemente complejo y ha dado paso a muchos prototipos, como la computadora cuántica Sycamore de Google. En 2019, Google anunció que Sycamore tardó unos minutos en resolver un cálculo que tardaría 10000 XNUMX años en resolverse utilizando una supercomputadora. Pero, ¿cuál es la diferencia en las computadoras cuánticas? ¿Cómo puede hacer un procesamiento tan masivo?
Conceptos básicos de computación cuántica
Una computadora típica usa unidades conocidas como bits para operar. Un solo bit puede tener uno de dos valores: un 0 o un 1 y, por lo tanto, se denomina binario. Estos bits se utilizan para escribir código binario, un elemento básico absoluto en el mundo de la informática.
Por otro lado, algo conocido como bit cuántico (qubit) es la unidad básica de las computadoras cuánticas. Estos son los módulos que necesita para almacenar datos y realizar funciones. Los qubits cuánticos pueden transportar información en un estado cuántico y pueden generarse de varias maneras, como el espín de electrones.
Los qubits cuánticos pueden tomar cualquier cantidad de formas, como un fotón o iones atrapados. Estas son partículas diminutas e infinitesimales que forman la base del universo en el que vivimos.
Un bit cuántico dará varios valores que son 0 o 1 o la superposición entre 0 y 1, lo que significa que una computadora cuántica no adoptará un método específico en su trabajo y habrá muchos resultados y soluciones para cada caso, y estos nuevos valores resultantes de la superposición entre 0 y 1 serán ambiguos para los dispositivos informáticos tradicionales.
Los bits cuánticos tienen mucho potencial. Actualmente se utiliza en computadoras cuánticas para resolver algoritmos cuánticos multidimensionales y ejecutar modelos cuánticos. Lo sorprendente de los qubits es que pueden existir en múltiples estados simultáneamente. Esto significa que pueden ser cero, uno o cualquier valor intermedio al mismo tiempo.
Los bits cuánticos pueden representar un gran conjunto de valores resultantes de la combinación de 0 y 1, y a esta capacidad la llamamos capacidad de estar en diferentes estados simultáneamente con superposición. Los investigadores de la computación cuántica manipulan estos valores superpuestos mediante diminutos láseres o haces de microondas, gracias a los cuales un ordenador cuántico puede procesar un gran número de operaciones simultáneamente.
El resultado final aparece después de que se hayan medido todos los qubits, y los valores superpuestos finalmente colapsarán en su estado cuántico o colapsarán para ser 0 o 1.
Debido a esta propiedad, los qubits pueden considerar múltiples posibilidades simultáneamente, dando a las computadoras cuánticas la capacidad de realizar cálculos antes de que el estado de un objeto sea medible. Esto permite que una computadora cuántica resuelva problemas complejos mucho más rápido que las computadoras ordinarias. Verificar Razones por las que una computadora de escritorio siempre es mejor que una computadora portátil.
Ventajas de las computadoras cuánticas
La mayor ventaja de las computadoras cuánticas es la velocidad con la que pueden realizar cálculos. Esta tecnología puede proporcionar velocidades informáticas que no importa cuán sofisticadas puedan ser las computadoras convencionales. Las computadoras cuánticas también son más capaces de resolver problemas más complejos que las computadoras ordinarias y pueden ejecutar simulaciones muy complejas.
Esta capacidad avanzada que albergan las computadoras cuánticas a veces se denomina "supremacía cuántica", porque tiene potenciales que superan con creces lo que las computadoras, o incluso las supercomputadoras avanzadas, pueden lograr en los próximos años o décadas. Pero las computadoras cuánticas no son de ninguna manera perfectas. Estos dispositivos vienen con algunas desventajas que pueden afectar su éxito en el futuro.
Desventajas de las computadoras cuánticas
Dado que las computadoras cuánticas aún se encuentran en la etapa de prototipo, quedan muchos problemas por resolver.
Primero, las computadoras cuánticas necesitan entornos hostiles para operar. De hecho, estos dispositivos deben existir a temperaturas de alrededor de 232 ° C. Esto dificulta que la mayoría de las empresas y el público accedan a las computadoras cuánticas. Además, las computadoras cuánticas son muy grandes en comparación con los modelos estándar actuales, similares al tamaño de la primera computadora. Si bien es probable que esto cambie en el futuro, contribuirá a la inaccesibilidad de esta tecnología para la gente común en sus primeras etapas de desarrollo.
Las computadoras cuánticas también siguen lidiando con tasas de error muy altas. Para una integración exitosa en varias industrias, debemos asegurarnos de que estos dispositivos brinden una alta tasa de éxito para que se pueda confiar en ellos.
Ahora que comprendemos los conceptos básicos de la computación cuántica y sus ventajas y desventajas, veamos cómo se puede aplicar esta tecnología en varias industrias.
Usos de la computación cuántica
Dado que la computación cuántica aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo, se están planteando muchas ideas sobre lo que podría hacer algún día. Hay muchos conceptos erróneos sobre las computadoras cuánticas, que se deben a una mala comprensión de la tecnología. Algunas personas sugieren que las computadoras cuánticas se usarán para ingresar a universos paralelos o incluso para simular viajes en el tiempo.
Si bien estas posibilidades no se pueden descartar por completo, debemos centrarnos en las aplicaciones más realistas de la computación cuántica que se pueden lograr en las próximas décadas. Entonces, entremos en las aplicaciones de la computación cuántica.
1. Inteligencia artificial y aprendizaje automático
La inteligencia artificial y el aprendizaje automático son otras dos tecnologías que parecen casi futuristas pero que con el paso de los años avanzan cada vez más. A medida que evolucionan estas tecnologías, es posible que tengamos que pasar de las computadoras estándar. Aquí es donde pueden intervenir las computadoras cuánticas, con su enorme potencial para procesar funciones y resolver cálculos rápidamente.
La computación cuántica puede aportar velocidad y eficiencia a problemas complejos de aprendizaje automático. Las grandes fábricas, por ejemplo, que buscan maximizar la producción requieren optimizar cada proceso individualmente, así como todos los componentes involucrados.
Las computadoras cuánticas pueden ayudar a proporcionar información para mejorar la producción simplificada, reducir el desperdicio y reducir los costos, todo a la vez.
2. Seguridad Cibernética
A medida que las tecnologías de los ciberdelincuentes se vuelven más sofisticadas, también lo hace nuestra necesidad de altos niveles de ciberseguridad. Hoy en día, el delito cibernético es alarmantemente común, con miles de personas en el punto de mira cada mes.
Con la computación cuántica, es posible que algún día podamos desarrollar más fácilmente protocolos de ciberseguridad de alta calidad que puedan abordar incluso los ataques más complejos.
La computación cuántica también tiene el potencial de ayudar a mejorar la metodología criptográfica, específicamente en un área conocida como criptografía cuántica. que explora el acto de hacer uso de la mecánica cuántica para implementar funciones criptográficas.
3. Desarrollo de fármacos
La capacidad de las computadoras cuánticas para predecir el resultado de situaciones podría hacerlas efectivas en el desarrollo de fármacos. Una computadora cuántica puede algún día ayudar a predecir cómo se comportarán ciertas partículas en ciertos escenarios. Por ejemplo, una computadora cuántica puede predecir cómo se comportará una droga dentro del cuerpo de una persona.
Este alto nivel de investigación podría facilitar mucho el período de prueba y error para el desarrollo de fármacos. Verificar Consejos de bienestar para mejorar tu salud como autónomo.
Intereses en torno a la computación cuántica
Cuando se desarrolla un nuevo tipo de tecnología, es normal que las personas sientan cierta ansiedad. Entonces, ¿la computación cuántica debería ser una preocupación para nosotros?
Se ha hablado mucho sobre los riesgos de ciberseguridad que plantean las computadoras cuánticas. Aunque las computadoras cuánticas podrían ayudar a lograr niveles más altos de seguridad digital, las cosas podrían ir al revés. Si bien esta amenaza es hipotética en este momento, existe la posibilidad de que se convierta en un problema en los próximos años, particularmente a medida que las computadoras cuánticas se vuelvan accesibles para una población más grande. Algunas empresas ya ofrecen servicios de VPN "a prueba cuántica" por si acaso.
Como las computadoras cuánticas pueden resolver problemas muy complejos, la probabilidad de descifrar contraseñas y descifrar datos aumenta de manera más efectiva. A medida que las supercomputadoras luchan por encontrar claves de descifrado, es posible que algún día las computadoras cuánticas tengan la capacidad de descifrar fácilmente datos confidenciales, lo que sería una muy buena noticia para los actores malintencionados. Verificar ¿Qué es el malware polimórfico y metamórfico?
La computación cuántica nos empujará hacia el futuro
Las posibilidades que ofrece la computación cuántica son increíbles y algún día serán alcanzables. Aunque la computación cuántica aún está en su infancia, los desarrollos continuos en este campo pueden llevarnos a grandes avances tecnológicos. ¡Sólo el tiempo dirá! Ahora puedes ver Algunos usos prácticos y realistas de Linux.
