¿Qué pueden hacer las computadoras cuánticas por la humanidad?

Bienvenido de nuevo. Como poder de fusiónQuantum Computing es una tecnología revolucionaria que ha estado en proceso durante mucho tiempo, y tal vez siempre lo será. Pero las principales cifras tecnológicas ahora están comenzando a esperar que la tecnología se mueva de su fase experimental a un uso comercial serio «no en décadas». . . Pero en años ”, como lo expresó la directora ejecutiva de Microsoft Satya Nadella el mes pasado.

Por supuesto, estas esperanzas podrían ser discontinuas, pero todavía vale la pena comprender el potencial mundial de esta tecnología. Para el boletín de hoy, hablé con el jefe de una de las compañías de computación cuántica más prominentes del mundo, quienes argumentan que la edad cuántica estará con nosotros mucho antes, y con mucho más consecuencias para el bienestar humano, de lo que la mayoría de nosotros nos damos cuenta. Abrocharse.

La promesa incierta de la era cuántica

«Si crees que entiendes la mecánica cuántica», el legendario físico Richard Feynman comentó: «No entiendes la mecánica cuántica».

El Quip refleja bastante la complejidad de girar la cabeza de este campo de la ciencia, que muestra cómo el universo, a nivel subatómico, rompe todas las reglas físicas que hemos aprendido al observar el mundo que nos rodea.

Sin embargo, Feynman también fue el primero en sugerir cómo la ciencia de la mecánica cuántica podría ponerse en un efecto poderoso, para construir computadoras con capacidad de procesamiento cercana a Dios. Durante la mayor parte de los 44 años desde que Feynman’s papel seminal En la computación cuántica, parecía un área intrigante de la ciencia sin una perspectiva previsible de ir más allá de la etapa experimental.

Pero en los últimos meses, una ráfaga de anuncios de alto perfil por parte de los grandes gigantes tecnológicos ha avivado las expectativas de que las computadoras cuánticas pronto pueden ser mucho más que una curiosidad académica. Entre los líderes de la industria de la tecnología, el debate ya no es si las computadoras cuánticas alcanzarán la implementación comercial, sino cuándo.

«Creo que el mundo no está del todo preparado, y no piensa lo suficientemente profundo», dijo Jeremy O’Brien, director ejecutivo de Psiquantum, la compañía de computación cuántica más fondada que se enfrenta a personas como Google y Microsoft.

El despliegue comercial de la computación cuántica tendría un efecto que cambia el juego en gran parte del mundo moderno, pero especialmente para los desafíos sobre el cambio climático, la salud y la seguridad alimentaria, argumentó O’Brien.

Cómo funciona

O’Brien y sus rivales tienen como objetivo aprovechar uno de los aspectos más alucinantes de la mecánica cuántica: la «superposición» de partículas subatómicas como electrones y fotones.

Las computadoras convencionales representan datos que utilizan «bits»: los que y los ceros, procesados ​​a través de transistores de silicio que funcionan como interruptores electrónicos de encendido.

En contraste, las computadoras cuánticas usan partículas subatómicas para crear «qubits». Según la mecánica cuántica, un electrón (si no se observa activamente) no está en un lugar ni en otro, sino que tiene una cierta probabilidad de estar en cada uno. Del mismo modo, un qubit no es ni uno ni cero, pero tiene una posibilidad matemática de ser tampoco.

La ciencia es demasiado complicada para explicar completamente aquí (mira Este brillante explicador visual de FTy esto igualmente bueno Serie de podcasts FTSi tienes curiosidad por saber más). Baste decir que, en teoría, las computadoras cuánticas podrían realizar, en minutos, algunas operaciones que tomarían las supercomputadoras más poderosas de hoy en día muchos millones de años.

Tan genial es la disparidad con el hardware convencional que «es inútil pensar en la computación cuántica como una computadora más potente», me dijo O’Brien. «Estoy a punto de decir que creo que es inútil pensar en ello como una computadora».

Psiquantum ha recaudado $ 665 millones de inversores como BlackRock, Baillie Gifford y Temasek, así como una inversión de $ 617 millones el año pasado del gobierno australiano. Está construyendo, cerca de Brisbane, lo que dice será la primera computadora cuántica de la «escala de utilidad» del mundo, con el objetivo de encenderlo en 2027. Diseñado para ampliarse hasta un millón de qubits, serían órdenes de magnitud más potentes que los ya desarrollados por otros, que han realizado cálculos matemáticos con utilidad de reo de verdad limitada.

Qué hacer con él

Potencialmente, la aplicación más importante de la computación cuántica, dijo O’Brien, sería modelar el comportamiento de las moléculas complejas a un nivel que es imposible utilizando incluso las computadoras convencionales más potentes. Argumentó que eso podría tener consecuencias poderosas para la salud humana al permitir el desarrollo de nuevos medicamentos con precisión con eficacia sin precedentes y efectos secundarios mínimos.

Los futuros beneficiarios de esa ciencia, sugirió, podrían considerarlo «un poco loco que estemos dispuestos a poner (medicamentos) en nuestros cuerpos cuando realmente no sabemos cómo funcionan».

O’Brien dijo que otra aplicación crucial podría ser eliminar el dióxido de carbono en la atmósfera para abordar el cambio climático. Si bien varias compañías han desarrollado sistemas para hacer esto, el costo sigue siendo prohibitivo, pero podría reducirse drásticamente si las computadoras cuánticas podrían usarse para identificar la sustancia perfecta para usar para la absorción de carbono.

También podría haber grandes implicaciones para la seguridad alimentaria global, dijo, con la promesa de fertilizantes más efectivos y menos contaminantes.

El camino por delante

Los inversores de Psiquantum harían bien en mantener el champán en el hielo. La fragilidad inherente de cualquier sistema que confíe en partículas subatómicas hace que este sea un desafío de ingeniería temible, incluso si Psiquantum afirma que su sistema, con qubits construidos alrededor de fotones en lugar de electrones, será más robusto que el de sus rivales.

Y esos rivales son una multitud intimidante. Google, Microsoft y Amazonas Todos han anunciado avances significativos en sus propios esfuerzos de computación cuántica en los últimos cuatro meses. La semana pasada, start-up d-wave reclamado Su computadora cuántica había resuelto un problema demasiado complejo para cualquier sistema convencional de abordar, enviando el aumento de los precios de sus acciones.

A pesar de estos avances, algunos de los principales nombres de tecnología han vertido recientemente agua fría sobre las perspectivas a corto plazo para este sector. Jensen Huang, director ejecutivo de Chip Powerhouse Nvidia, en enero dijo que pensaba que las computadoras cuánticas realmente útiles aún estaban de 15 a 30 años. Eso siguió a una afirmación de Demis Hassabis, el fundador ganador del Nobel de Google Deepmind, que la inteligencia artificial que se ejecuta en las computadoras convencionales podría manejar los problemas que hace mucho tiempo se cree que son direccionables solo por las computadoras cuánticas.

Y luego están los riesgos. Las computadoras cuánticas podrían penetrar el cifrado que asegura Internet y muchos de los sistemas que sustentan el mundo moderno, lo que puede abrir una nueva vía peligrosa de ciberguardia.

Pero si Psiquantum o uno de sus rivales pueden desafiar a los escépticos para construir una computadora cuántica que funcione de manera confiable y a escala, esto podría crear una nueva gama importante de oportunidades para abordar los desafíos más urgentes de la humanidad. «Se trata de resolver problemas que de otro modo siempre son imposibles de resolver», dijo O’Brien.

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