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Quantum Supremacy
Con
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Gastón Giribet continúa la discusión sobre la supremacía cuántica, señalando que, aunque se busca alcanzarla, eventualmente será posible verificar los resultados obtenidos.
…que decís, hay gente que argulla que sí, hay gente que no. Pero la otra crítica no la entiendo, porque la crítica de que esto no lo podemos comprobar, eso es una crítica que ya está dada; este problema ya está llamado a ser cuando uno plantea el problema. Es decir, cuando uno está planteando, yo quiero llegar a la ventaja cuántica, la vieja llamada supremacía cuántica. Bueno, en algún momento si seguís avanzando sabés que por definición vas a llegar a un momento donde uno puede comprobarlo. Pero fíjate, Gastón, aquí el punto clave es: si yo ejecuto en un ordenador cuántico un algoritmo, por ejemplo de tipo NP, que es muy costoso para encontrar la solución, pero en el que verificar la solución es muy fácil. Yo puedo verificar si el algoritmo cuántico ha ido bien; yo tengo que verificar la solución. Pero si yo ejecuto en este ordenador cuántico un algoritmo…
Significado #1
Francis Villatoro explica el concepto de ventaja cuántica, recordando cómo inicialmente se denominó 'supremacía cuántica' antes de ser renombrado.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2ventaja cuántica ordenadores cuánticossupremacía cuántica debateavances china ventaja cuánticaartículos junio agosto francis villatorogoogle vs investigación china cuánticaventaja cuántica problema inabordableescalar sistema ya existente chinacarrera armamentística ordenador cuántico simulación clásicaventaja cuántica antes supremacía cuánticagoogle psycamore demostrando ventaja cuánticaalgoritmo para ventaja cuántica googleruido correlacionado cuánticamente psycamore…era una gozada oírle hablar de química, ir a su clase y muchos de mi clase acabamos en química por eso. Luego me di cuenta de que la química era muchísima cocinita, yo me he pagado más horas en el laboratorio posiblemente que en las aulas y ya me gustó menos. Muy bien, bueno, vamos a hablar de otro tema, Francis, esto es complicadísimo pero seguro que tú nos lo digieres para que lo podamos entender pero han salido un par de artículos que nos hiciste llegar, uno en junio y otro en agosto que han salido sobre esto de la ventaja cuántica de los ordenadores cuánticos que puedan presentar una ventaja incluso con utilidad práctica porque ha habido mucho debate sobre esto de la ventaja cuántica que realmente qué significa incluso la supremacía cuántica que se decía antes y siguiendo con el tema de los avances de China pues también nos es sorprendente que el artículo de junio es del laboratorio de Google y el de agosto es de un grupo de investigación en China y tienen como dos filosofías diferentes para esto de la ventaja cuántica parece que uno es buscar un problema nuevo que sea más difícil o que sea inabordable para los sistemas clásicos mientras que el de China es como escalar a un número mayor un sistema que ya anteriormente se veía que hay como una carrera armamentística en estas cosas entre lo que hace el ordenador cuántico y luego cómo se puede simular clásicamente y ver si realmente es una ventaja el cuántico o no. En fin, hasta aquí es donde yo he llegado. Ponnos todo esto, por favor, un poco en orden, que me he liado mucho. Voy a empezar por el de China. Todo el mundo recuerda el tema de la ventaja cuántica, que en su momento se llamaba supremacía cuántica y tuvo que cambiarle el nombre y quitar la palabra supremacía. Entonces, cuando hablamos de ventaja cuántica hay que recordar el hito de, en su momento se llamó supremacía cuántica, de Google con Psycamore en el año 2019. El grupo de Martinis, pues con un ordenador cuántico de Google pequeñito, 53 qubits, simuló un algoritmo que era un algoritmo especialmente hecho para eso, para demostrar la ventaja cuántica y que es un algoritmo que produce ruido, ruido correlacionado cuánticamente, es decir. Produce, si queréis, entre comillas números aleatorios. Realmente es un algoritmo, digamos, que tiene muy poca utilidad práctica, no sirve para nada. Para generar números aleatorios certificados de forma cuántica hay algoritmos que utilizan un único qubit y…
Francis Villatoro continúa explicando cómo un algoritmo fotónico fue formalizado teóricamente para demostrar la ventaja cuántica, pero fue superado por Google y posteriormente replicado por investigadores chinos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15algoritmo fotónico ventaja cuánticagoogle superando algoritmo fotónicoinvestigadores chinos arcaiz replicación…publicaron otra tecnología que es una tecnología que se pensó, que se concibió para también demostrar la ventaja cuántica: que es la tecnología fotónica de muestreo de bosones gaussianos. Es una tecnología que hay un algoritmo, matemáticamente primero se Formalizó a nivel teórico el algoritmo y era un algoritmo que parecía que podía ser la primera tecnología que demostrara la supremacía, la ventaja cuántica, pero se adelantaron los de Google y pocas semanas después de, fueron como dos semanas, después los chinos publicaron en Arcaiz el artículo con, es una tecnología que se basa en. Óptica lineal, básicamente yo cojo fotones comprimidos; o sea, yo con un láser voy generando pequeños pulsos. Los comprimidos significa que la relación de incertidumbre de Heisenberg que me relaciona la amplitud con la fase, yo puedo en lugar de repartir más…
Francis Villatoro explica cómo investigadores chinos lograron la superposición cuántica en 2019 utilizando una ristra de fotones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #17superposición cuántica fotonesgrafo de acoplamientos complicadoacoplamiento fotones chinasuperposición cuántica fotones investigadores chinosventaja cuántica ristra de fotonesordenador portátil validación superposición cuántica…acopiado, pues por ejemplo con el que está 17 posiciones más adelante y el siguiente con el que está 13 posiciones más atrás y el siguiente con el que está 8, y eso es lo que me permite hacer un ordenador cuántico universal controlando estos acoplamientos. Es decir, repito: es poner los fotones en línea, pero habiéndolos acoplado en el concepto de superposición cuántica por no saber por qué camino fue; ese es el tipo de acoplamiento que yo utilizo, habiendo acoplado, pero poniendo una especie de grafo de acoplamientos complicado. Entonces, con eso los chinos lo lograron en el año. 2019, en octubre de 2019, con unos poquitos fotones, en Coqueto eran 14. Eso es insuficiente para demostrar ventaja cuántica, pero sí es suficiente para verificar y validar que lo que estaban haciendo es correcto usando un ordenador. Con 14 se puede hacer con un PC normal, con un portátil. De cualquiera de nuestros oyentes, se puede hacer esa simulación y se puede verificar que cuando yo detecto, después de poner este sistema óptico, los fotones al final se detectaban hasta 14; se diseña para que entren más, hay muchas pérdidas. Todas estas son…
Francis Villatoro explica cómo investigadores chinos lograron demostrar la ventaja cuántica en 2020, superando el trabajo previo de Google.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11ventaja cuántica investigadores chinosmuestreo bosones gaussianos sciencegoogle nature ventaja cuánticafotones equivalentes cúbicos simulaciones…pues se detectaban hasta 14 fotones y se vio que su comportamiento estadístico era el que correspondía a lo que yo había programado, ¿vale? Yo programo unos acoplamientos, observo los fotones al final y observo que corresponden a lo que yo espero de mis. simulaciones clásicas Entonces, ¿qué pasa? Que de esos 14, los chinos han ido avanzando poquito a poco, a la chita callando Y al año siguiente, en 2020, en diciembre, publicaron la ventaja cuántica y la publicaron, Google la había publicado en Nature, los chinos la publicaron en diciembre de 2020 en Science, una gran revista y fue un gran hito, era la primera vez que se mostraba la ventaja cuántica con el muestreo de bosones gaussianos, se utilizaron 76, no es fácil decir que estos fotones equivalen a cúbics, ¿vale? 76 fotones detectados en un interferómetro que permitía hasta 100 modos dentro del interferómetro. Ese ordenador cuántico fotónico se llamó Jiuzhang o Jiuzhang o algo así, Jiuzhang o no sé, J-I-U-Z -H-A-N-G. Solamente Alberto Aparici y Daniel Marín saben…
Gastón Giribet continúa la discusión sobre la supremacía cuántica, señalando que, aunque se busca alcanzarla, eventualmente será posible verificar los resultados obtenidos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1ventaja cuántica llamada supremacía cuánticaresultados obtenidos verificables eventualmentealgoritmo ejecutado en ordenador cuántico…que decís, hay gente que argulla que sí, hay gente que no. Pero la otra crítica no la entiendo, porque la crítica de que esto no lo podemos comprobar, eso es una crítica que ya está dada; este problema ya está llamado a ser cuando uno plantea el problema. Es decir, cuando uno está planteando, yo quiero llegar a la ventaja cuántica, la vieja llamada supremacía cuántica. Bueno, en algún momento si seguís avanzando sabés que por definición vas a llegar a un momento donde uno puede comprobarlo. Pero fíjate, Gastón, aquí el punto clave es: si yo ejecuto en un ordenador cuántico un algoritmo, por ejemplo de tipo NP, que es muy costoso para encontrar la solución, pero en el que verificar la solución es muy fácil. Yo puedo verificar si el algoritmo cuántico ha ido bien; yo tengo que verificar la solución. Pero si yo ejecuto en este ordenador cuántico un algoritmo…
Francis Villatoro describe cómo Google creó comités de ética para asegurar que los algoritmos cuánticos fueran útiles, lo que llevó a una situación caótica y a la presión sobre el sucesor de Martinis para desarrollar aplicaciones prácticas.
Habla: Francis VillatoroPalabras #18comités de ética algoritmos cuánticos googlemartinis presión aplicaciones prácticasgoogle quantum ai instituto intergencia artificialartículo google quantum ai fascinante…Ahora me dedico a mis investigaciones, a mis algoritmos y a mis cosas, que es lo que a mí me gusta. Y no estas cosas de competir con las demás empresas por sacar cosas útiles. Y le abandonó básicamente porque Google lo que quería era que aquello fuera útil. Entonces, Google, por ejemplo, creó comités de ética para garantizar que los algoritmos cuánticos fueran... Entonces dices, pero ¿de qué estamos hablando? O sea, la verdad es que se fue muy de olla todo, ¿no? Entonces, el que sustituya de Martinis pues lleva unos años en los que le están presionando porque haga cosas útiles. Y ahora se publica, se ha publicado como la chita callando un artículo de Google realmente fascinante. Es de Google Quantum AI, digamos el Instituto de Intergencia Artificial y de Cuántica de Google y con colaboradores externos de varias universidades. Se han planteado, vamos a tratar de resolver un problema práctico. Entonces, para demostrar la ventaja en un problema práctico es muy difícil; es muy, muy difícil porque ahora mismo los ordenadores cuánticos tienen un volumen cuántico, es decir, el número de…