{"id":2568,"date":"2024-01-16T08:00:48","date_gmt":"2024-01-16T11:00:48","guid":{"rendered":"https:\/\/icc.fcen.uba.ar\/?p=2568"},"modified":"2024-04-05T14:49:52","modified_gmt":"2024-04-05T17:49:52","slug":"computacion-cuantica-que-desafios-enfrenta-antes-de-alcanzar-la-revolucion-tecnologica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/icc.fcen.uba.ar\/en\/computacion-cuantica-que-desafios-enfrenta-antes-de-alcanzar-la-revolucion-tecnologica\/","title":{"rendered":"Computaci\u00f3n cu\u00e1ntica: qu\u00e9 desaf\u00edos enfrenta antes de alcanzar la revoluci\u00f3n tecnol\u00f3gica"},"content":{"rendered":"

La computaci\u00f3n cu\u00e1ntica resulta un \u00e1rea tan poderosa que podr\u00eda cambiar desde la investigaci\u00f3n cient\u00edfica y tecnol\u00f3gica hasta el desarrollo de aplicaciones en diferentes industrias. \u00bfDe qu\u00e9 se trata esta innovaci\u00f3n, cu\u00e1l es su presente y su futuro y por qu\u00e9 supondr\u00eda un salto tecnol\u00f3gico con avances impensables? Para saber m\u00e1s, el DC convers\u00f3 de todos estos temas con Alejandro D\u00edaz-Caro, investigador del ICC especializado en esta \u00e1rea y profesor del DC y de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ).<\/b><\/p>\n

Promete cambiarlo todo, convirti\u00e9ndose en un dinamizador clave para la innovaci\u00f3n y el crecimiento de la humanidad. Pocas palabras han sido m\u00e1s utilizadas en la \u00e9poca moderna sin que nadie sepa exactamente qu\u00e9 significan como \u201ccu\u00e1ntica\u201d: pero en este caso la \u201ccomputaci\u00f3n cu\u00e1ntica\u201d nos da la oportunidad de entender un poco m\u00e1s.<\/span><\/p>\n

Ahora bien, \u00bfde qu\u00e9 se trata la denominada \u201ccomputaci\u00f3n cu\u00e1ntica\u201d? A diferencia de la computaci\u00f3n cl\u00e1sica, que trabaja con bits y representa la informaci\u00f3n solo en estados cero o uno (encendido o apagado),\u00a0 la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, trabaja tambi\u00e9n con la superposici\u00f3n de ambos estados y utiliza las propiedades peculiares de \u00e1tomos y part\u00edculas subat\u00f3micas para procesar datos en cantidades imposibles de manejar por la computaci\u00f3n cl\u00e1sica. Los bits tal como se conoc\u00edan se transforman en qbits, la unidad b\u00e1sica de informaci\u00f3n en este nuevo mundo.<\/span><\/p>\n

\"\"Una computadora cu\u00e1ntica aprovecha algunas de las propiedades de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica para lograr grandes aumentos de potencia de procesamiento, con un poder de c\u00e1lculo extremadamente superior. Las m\u00e1quinas cu\u00e1nticas prometen superar incluso a las supercomputadoras tradicionales m\u00e1s poderosas, un hito conocido como ventaja cu\u00e1ntica (el punto en el que un ordenador cu\u00e1ntico puede completar un c\u00e1lculo matem\u00e1tico casi imposible en un tiempo razonable, mientras que un ordenador cl\u00e1sico no puede lograrlo).<\/span><\/p>\n

Aunque usar una m\u00e1quina cl\u00e1sica seguir\u00e1 siendo la soluci\u00f3n m\u00e1s f\u00e1cil y econ\u00f3mica para resolver la mayor\u00eda de los problemas, los ordenadores cu\u00e1nticos prometen impulsar impresionantes avances en varios campos, desde la ciencia de los materiales hasta la investigaci\u00f3n farmac\u00e9utica, la simulaci\u00f3n y la ciberseguridad.<\/span><\/p>\n

De hecho una de las aplicaciones m\u00e1s prometedoras de las computadoras cu\u00e1nticas ser\u00eda poder simular el comportamiento de la materia hasta el nivel molecular. Se trata de una innovaci\u00f3n que algunas empresas automotrices est\u00e1n implementando para simular la composici\u00f3n qu\u00edmica de las bater\u00edas de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos, de modo de encontrar nuevas formas de mejorar su rendimiento. Y que las compa\u00f1\u00edas farmac\u00e9uticas est\u00e1n aprovechando para analizar y comparar compuestos que podr\u00edan llevar a la creaci\u00f3n de nuevos medicamentos.<\/span><\/p>\n

No obstante, el mercado de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica reci\u00e9n se inicia. A\u00fan es un mercado peque\u00f1o con un potencial de crecimiento acelerado: la consultora IDC estima que los apenas US$ 412 millones invertidos en esta \u00e1rea en el a\u00f1o 2020 se convertir\u00e1n en US$ 8600 millones para 2027.<\/span><\/p>\n

Avances claves en tiempo presente<\/b><\/p>\n

No quedan dudas de que la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica avanza sin detenimiento, aunque sus desarrollos desde el punto de vista de la construcci\u00f3n de una computadora concreta se encuentran en una fase experimental. \u201c<\/span>Los avances son en diferentes esferas, en el caso del hardware existe una carrera por alcanzar esta supremac\u00eda o ventaja cu\u00e1ntica, no s\u00f3lo de ser la primera empresa que logre desarrollar la computadora sino que pueda resolver un problema impensable para una computadora cl\u00e1sica y lograrlo en un lapso de tiempo muy corto<\/span><\/i>\u201d, puntualiza <\/span>Alejandro D\u00edaz-Caro<\/b>, investigador del<\/span> Instituto de Ciencias de la Computaci\u00f3n (ICC)<\/span><\/a>, en el grupo de L\u00f3gica y Reescritura para Lenguajes de Programaci\u00f3n (LoReL) y en el grupo <\/span>Quantum Information, Computation and Communication<\/span><\/i> (QuICC).\u00a0<\/span><\/p>\n

Esas empresas son principalmente IBM y Google, pero adem\u00e1s de los gigantes estadounidenses, existen empresas y laboratorios de investigaci\u00f3n principalmente de China y Europa que tambi\u00e9n se encuentran en carrera.<\/span><\/p>\n

\u201c<\/span>En general los grandes anuncios que hacen quienes desarrollan este hardware, es que lograron desarrollar una computadora de 20, 30 o 50 qbits, pero solo se pueden usar 16 ya que el resto queda para correcci\u00f3n de errores. Entonces realmente falta much\u00edsimo. Por otra parte, est\u00e1 el proyecto de IBM de conectar varias de estas computadoras para hacer computaci\u00f3n paralela, pero a\u00fan no hay algoritmos cu\u00e1nticos que se puedan correr en computadoras paralelas, simplemente porque no podemos duplicar qbits, entonces el problema es muy complejo y a\u00fan se est\u00e1 estudiando<\/span><\/i>\u201d, complementa D\u00edaz-Caro.<\/span><\/p>\n

Por otro lado, el investigador aclara que existen diversos avances concretos del lado de la \u00f3ptica cu\u00e1ntica, que son avances m\u00e1s realistas y menos costosos de desarrollar porque solo se necesita una tecnolog\u00eda de pocos l\u00e1sers y fotones, para estudiar part\u00edculas en superposici\u00f3n. Pero, al igual que en el desarrollo de las computadoras cu\u00e1nticas, la cantidad de qbits que se pueden manipular no es tan grande.<\/span><\/p>\n

\u201c<\/span>Despu\u00e9s hay otra esfera de avances que tiene que ver con el entendimiento de lo que se puede hacer con la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, ya que los investigadores que trabajan en algoritmos cu\u00e1nticos est\u00e1n todo el tiempo tratando de encontrar tareas que se puedan resolver mucho mejor con la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica que con la cl\u00e1sica<\/span><\/i>\u201d, explica D\u00edaz-Caro, quien adem\u00e1s es profesor en la UNQ.<\/span><\/p>\n

\u201c<\/span>Al mismo tiempo, quienes nos dedicamos a los lenguajes de programaci\u00f3n, como el grupo que coordino en el ICC, podemos afirmar que en los \u00faltimos cinco a\u00f1os hubo avances significativos en el tema de Control Cu\u00e1ntico, que tiene que ver con c\u00f3mo los qbits ejecutan un programa de acuerdo al estado en que est\u00e9n, pero al estar en superposici\u00f3n podr\u00edan ejecutar programas en superposici\u00f3n. Esto implica pensar en c\u00f3mo desarrollar un lenguaje de programaci\u00f3n que pueda tener ese control cu\u00e1ntico y la gracia de un lenguaje de programaci\u00f3n es que cuando uno tiene un nuevo lenguaje para expresar algo, se te pueden ocurrir nuevas posibilidades para expresar<\/span><\/i>\u201d, describe el investigador del ICC.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Por \u00faltimo, D\u00edaz-Caro remarca que incluso si la computadora cu\u00e1ntica no se pudiera desarrollar, sigue resultando \u00fatil para estudiar diversos problemas complejos de la f\u00edsica. Porque la matem\u00e1tica que surgi\u00f3 asociada a la cu\u00e1ntica result\u00f3 extremadamente complicada (en relaci\u00f3n a la matem\u00e1tica tradicional de la f\u00edsica newtoniana). Entonces la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica brind\u00f3 herramientas de ciencias de la computaci\u00f3n para abordar esa matem\u00e1tica.<\/span><\/p>\n

M\u00e1s all\u00e1 de esto, el investigador est\u00e1 convencido de que -de acuerdo a los avances en ciencia y tecnolog\u00eda y la inversi\u00f3n de los distintos pa\u00edses- muy pronto la computadora cu\u00e1ntica ser\u00e1 una realidad.<\/span><\/p>\n

Desaf\u00edos de cara al futuro<\/b><\/p>\n

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Dr. Alejandro D\u00edaz-Caro<\/p><\/div>\n

A modo de reflexi\u00f3n final, el investigador D\u00edaz-Caro comenta cu\u00e1les ser\u00edan las particularidades y desaf\u00edos de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica en un futuro pr\u00f3ximo. \u201c<\/span>Eventualmente la computadora cu\u00e1ntica llegar\u00e1 en unos a\u00f1os, no como una computadora de escritorio, sino como grandes computadoras que ocupen todo un laboratorio, como en su momento fue Clementina. Cuando realmente aparezca esa ventaja cu\u00e1ntica, de problemas que no puedan resolverse en un tiempo razonable con una computadora cl\u00e1sica pero s\u00ed con una computadora cu\u00e1ntica, entonces se va a dar el salto para que cient\u00edficos de diversas disciplinas (como biolog\u00eda, f\u00edsica, meteorolog\u00eda, ciencia de los materiales, etc.) puedan abordar sus problemas espec\u00edficos\u201d. E imagina c\u00f3mo funcionar\u00eda en la pr\u00e1ctica, \u201cinicialmente las grandes empresas como IBM, Google o Amazon, nos van a vender el servicio de grandes computadoras cu\u00e1nticas para que podamos acceder a la nube y usar una parte de ese c\u00f3mputo para correr nuestros problemas. De hecho hoy esto ya funciona con computadoras de pocos qbits, lo que sirve para aprender a codificar este tipo de problemas. Ser\u00e1 as\u00ed, hasta el momento en que como pa\u00eds podamos invertir para adquirir una computadora cu\u00e1ntica, a\u00fan falta mucho tiempo para ello<\/span><\/i>\u201d.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Sin dudas, la computaci\u00f3n est\u00e1 a punto de dar el salto cu\u00e1ntico. A\u00fan as\u00ed, muchos de nosotros seguiremos haci\u00e9ndonos preguntas sobre qu\u00e9 significa realmente esto y qu\u00e9 transformaciones traer\u00e1 en los pr\u00f3ximos a\u00f1os.<\/span><\/p>\n

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La 21va conferencia internacional \u201c<\/b>Quantum Physics and Logic<\/i><\/b>\u201d, por primera vez en Latinoam\u00e9rica.<\/b><\/p>\n

Del 15 al 19 de julio de 224 se llevar\u00e1 a cabo la 21\u00b0 Conferencia Internacional \u201c<\/span>Quantum Physics and Logic<\/span><\/i>\u201d (QPL 2024), en el Instituto de Ciencias de la Computaci\u00f3n, Buenos Aires, Argentina. <\/span>Quantum Physics and Logic<\/span><\/i> es una conferencia anual que re\u00fane a investigadores acad\u00e9micos y de la industria que trabajan en los fundamentos matem\u00e1ticos de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, la f\u00edsica cu\u00e1ntica y \u00e1reas relacionadas. El enfoque principal se centra en el uso de estructuras algebraicas y categ\u00f3ricas, lenguajes formales, sistemas de tipos, m\u00e9todos sem\u00e1nticos, as\u00ed como otras t\u00e9cnicas matem\u00e1ticas e inform\u00e1ticas aplicables al estudio de sistemas f\u00edsicos, procesos f\u00edsicos y su composici\u00f3n. Tambi\u00e9n son bienvenidos los trabajos que apliquen t\u00e9cnicas y estructuras de inspiraci\u00f3n cu\u00e1ntica a otros campos, como la ling\u00fc\u00edstica, la inteligencia artificial y la causalidad.<\/span><\/p>\n

M\u00e1s informaci\u00f3n en el sitio web:<\/span> https:\/\/qpl2024.dc.uba.ar\/<\/span><\/a><\/p>\n<\/blockquote>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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