La computación cuántica promete el potencial de transformación industrial y social al resolver problemas complejos de manera más eficiente que las computadoras clásicas.
Sin embargo, desafíos como escalabilidad, altas tasas de error, costos y brechas de habilidades obstaculizan la realización comercial de la computación cuántica.
Los hitos como las máquinas de flamenco de IBM y los qubits topológicos de Microsoft muestran progreso. Estos avances, junto con iniciativas como la iniciativa de referencia cuántica, allanan el camino para aplicaciones prácticas y una mayor adopción.
Este artículo cubre este viaje de comercialización de la vanguardia de la tecnología.
¿Qué es la computación cuántica?
La computación cuántica representa un enfoque transformador para procesar información, aprovechando los principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos que van mucho más allá de las capacidades de las computadoras clásicas. En ese núcleo, Quantum Computing usa qubits o qubits. Esto puede existir en múltiples estados simultáneamente gracias a propiedades como la superposición y el enredo.
Esta característica permite que la tecnología cuántica resuelva problemas complejos de manera más eficiente que los sistemas binarios tradicionales.
El desarrollo de la computación cuántica resistente a las fallas es esencial para minimizar los errores y garantizar resultados confiables. Logra la adopción comercial de la computación cuántica con el aumento de los recuentos de kibits y la reducción de las tasas de error, como se muestra en las máquinas Osprey de IBM con 433 kibitos. Se está realizando un esfuerzo visionario para expandir esto a 100,000 máquinas de qubit, y promete avances significativos.
Como las empresas esperan invertir mucho en iniciativas cuánticas, la integración de estas tecnologías con sistemas clásicos presenta un paso vital para permitir aplicaciones prácticas y revelar nuevas posibilidades en una variedad de áreas.
¿Qué posibilidades tienen la computación cuántica industrial y social?
Basado en los principios y avances fundamentales en la computación cuántica, las posibilidades de la tecnología que transforman la industria y la sociedad están cada vez más claras.
La tecnología cuántica promete revolucionar sectores como el descubrimiento de fármacos para que la capacidad de simular interacciones moleculares complejas pueda acelerar dramáticamente el desarrollo de nuevos medicamentos. La adopción de la computación cuántica está ganando impulso, con el pronóstico del mercado que crecerá de $ 928.8 millones a $ 6.5 mil millones para 2020.
A medida que los gigantes tecnológicos trabajan con las nuevas empresas, el desarrollo de computadoras cuánticas comercialmente útiles se convierte en una realidad concreta y promete un gran impacto social.
¿Cuáles son los principales desafíos que enfrentan el viaje hacia el uso generalizado de la tecnología cuántica?
A pesar de los prometedores avances en la computación cuántica, el viaje hacia el uso generalizado presenta muchos desafíos para abordar para alcanzar su máximo potencial.
Un obstáculo importante es la escalabilidad y la optimización de las computadoras cuánticas basadas en qubits físicos. Esto ahora tiene altas tasas de error y ruido, lo que complica la integración con los sistemas informáticos clásicos. La viabilidad de construir y mantener estos sistemas cuánticos se ve obstaculizada por los altos costos y se requieren técnicas avanzadas de enfriamiento.
Además, la complejidad de la programación para computadoras cuánticas, que requiere una transición del paradigma de computación clásica, agrega otra capa de dificultad. Es una brecha notable en las habilidades de la fuerza laboral que exacerbe estos problemas técnicos. La falta de expertos equipados para promover esta tecnología plantea una barrera considerable.
Superar estos desafíos es esencial para mover la tecnología cuántica de la investigación a las aplicaciones prácticas, lograr un retorno concreto de la inversión y, por lo tanto, evitar el «valle cuántico de la muerte».
Hasta ahora, ¿cuáles son los hitos importantes dentro de la industria cuántica?
La industria cuántica ha marcado varios hitos fundamentales, acercándolo a la viabilidad comercial.
La transición de IBM de las máquinas de Heron a las computadoras cuánticas de flamenco ejemplifica los avances en escalabilidad con el objetivo de aumentar significativamente las puertas para 2028. Esta iniciativa destaca la viabilidad industrial de la computación cuántica como arquitecturas modulares mejoran las aplicaciones potenciales. Del mismo modo, la búsqueda de Microsoft de qubits topológicos, particularmente Majolana Fermion, promete un qubit más estable. Este es un paso esencial en una solución práctica de computación cuántica.
La expansión de la onda D en la provisión de optimización cuántica indica un aumento en la adopción industrial de la tecnología cuántica en una variedad de áreas. Además, el plan estratégico de ocho años del Departamento de Defensa de los Estados Unidos refleja las inversiones gubernamentales y destaca el potencial futuro de la tecnología.
La hoja de ruta de Quantinuum para computadoras cuánticas totalmente resistentes a las fallas para 2029 tiene como objetivo evaluar la viabilidad de la industria para 2033, en línea con la iniciativa de referencia cuántica DARPA, que indican avances notables para realizar las promesas comerciales de la computación cuántica.
¿Qué sigue en su viaje a la comercialización cuántica?
¿Cómo se mueve la computación cuántica de la realidad experimental a la realidad comercial? La ruta anticipada incluye mejorar las capacidades de las máquinas cuánticas y garantizar la viabilidad comercial.
Los avances de IBM a las máquinas de flamenco ejemplifican esta trayectoria, con el número esperado de puertas que aumenta de 5,000 a 15,000 para 2028. El propósito de dicho desarrollo es hacer que los sistemas cuánticos son útiles y es consistente con el plan de ocho años del Departamento de Defensa de los Estados Unidos para aplicaciones cuantias prácticas.
La iniciativa de referencia cuántica, que incluye 10 empresas seleccionadas, evaluará críticamente la viabilidad industrial de estas máquinas para 2033. Este es un paso crucial para una adopción más amplia. A medida que avanza la investigación, se espera que la demanda de estas plataformas cuánticas avanzadas aumente, cambiando el enfoque de la investigación académica a la implementación comercial.
Mientras tanto, la investigación en curso de la criptografía a sabor cuántico aborda las preocupaciones de seguridad cuántica. Este es un aspecto importante para eliminar las barreras de uso comercial generalizado. Juntos, estos esfuerzos significan un impulso colaborativo para realizar el potencial comercial de la computación cuántica.
Este artículo también se presentará en la 22ª edición de trimestralmente Publicación.
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