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Carrera Ventaja cuántica práctica
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
4 de septiembre de 202511 momentos
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Francis Villatoro explica las dificultades para demostrar la ventaja de los ordenadores cuánticos en problemas prácticos debido a su limitado volumen cuántico.
…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 operaciones que pueden ejecutar sobre sus qubits, manteniendo la coherencia, es muy pequeño. Entonces yo puedo ejecutar, tengo muchos qubits pero puedo ejecutar muy pocas operaciones con ellos; entonces, chichinabo, no puedo ejecutar nada. Si yo con 300 qubits o con 100 qubits, con 100 qubits, si yo pudiera ejecutar 20 millones de operaciones, no va…
Significado #17 · Palabras #1
Héctor Socas anuncia los temas que se tratarán en el episodio, incluyendo el programa espacial chino, una nueva molécula llamada hexanitrógeno y la exploración de espacios con dos dimensiones temporales.
Habla: Héctor SocasSignificado #11 · Palabras #3programa espacial chinohexanitrógeno nueva moléculacarrera ventaja cuántica prácticaespacios con dos dimensiones temporales…cuentas sobre el coste de los libros y el material escolar. Material escolar que mayoritariamente se fabrica en China, al igual que también se fabrica en China el cohete Larga Marcha 10, un pedazo de bestia con la que esperan llevar tripulantes a la Luna. Hoy hablaremos de eso, del ambicioso programa espacial chino y también de la síntesis de una nueva molécula, el hexanitrógeno, de la carrera hacia la ventaja cuántica con utilidad práctica y también como a veces nos quedamos sin tiempo. Vamos a pensar y explorar un poco la idea de espacios con dos dimensiones temporales; a ver si por ahí nos pudiéramos explayar. Que por cierto, no sé si saben que la etimología de explayar también está relacionada con la vuelta al cole, por terminar de cerrar el círculo. Viene del prefijo latino ex, fuera de, y el sustantivo playa, que es playa en latín, así que explayar es…
Héctor Socas introduce un nuevo tema, solicitando a Francis Villatoro que explique conceptos complejos relacionados con la ventaja cuántica de los ordenadores cuánticos.
Habla: Héctor SocasSignificado #13 · Palabras #4ventaja 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 psycamorealgoritmo google ventaja cuánticaqubit números aleatorios certificadosdispositivos comerciales varios qubits…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 ya hay dispositivos comerciales que los venden con varios qubits y no necesitamos un ordenador de 50 y 30. Pero esto te sale con una distribución, ¿no? No plana. No, igual, esto era básicamente lo que se simulaba era plano. Ah, sí. Sí, o sea que no tiene ninguna utilidad, ¿vale? No tiene ninguna utilidad práctica. Eso fue muy criticado por dos razones. La primera razón fue que realmente al generar ruido es fácil de simular y entonces lo que se comparaba era el coste de simular en un superordenador el ordenador cuántico de Google completo con toda su arbitrariedad para…
Francis Villatoro explica cómo investigadores chinos lograron la superposición cuántica en 2019 utilizando una ristra de fotones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14superposición cuántica fotones investigadores chinosventaja cuántica ristra de fotonesordenador portátil validación superposición cuántica…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 #6ventaja 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 #10ventaja 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 explica que investigadores chinos han demostrado la viabilidad de sus ordenadores cuánticos con 3000 fotones y planean aplicar esta tecnología a problemas prácticos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8 · Palabras #9algoritmos para verificar resultadoordenadores cuánticos francis villatorografo camino recorriendo puntosproblema con verificación de resultadoordenadores cuánticos fotones detectadosventaja cuántica fuera de dudasproblemas prácticos chinosalgoritmo útil google martini…estos fotones en estos estados y esto es lo que tenía que salir. Tenía que sumar 1024, a ver cuánto suma. Uy, suma 1024, está bien. Lo que necesitamos es eso; entonces ahí esa es la necesidad de problemas útiles cuando hablamos de problemas útiles, la Utilidad práctica de la ventaja cuántica, nos referimos a que se usen estos ordenadores con algoritmos que resuelvan un problema en el que yo pueda verificar el resultado. Que yo tenga una cierta idea, ¿no? Es decir, esto es un grafo y tengo el camino que recorre todos los puntos. Es muy fácil: miro el camino y veo si pasa por todos los puntos. Como no pase por uno, pues ya está mal. No es la solución correcta. O sea, hay muchos problemas y eso es lo que se pretende ahora. Ahora lo que pretenden los chinos es, ya hemos demostrado que lo podemos hacer con 3.000 fotones detectados. Muy bien. Ahora la ventaja cuántica ya está fuera de todas dudas. Ahora vamos a empezar a usarlo en problemas prácticos. Y se han propuesto ya muchos problemas prácticos y hay que ver cuál es el primero que se publica. Probablemente se publique a finales de este año o el próximo año, ya algún algoritmo, entre comillas, útil. Y en este punto es donde viene el otro artículo, el de Google. Porque Google ya lo tiene muy claro. De hecho, de Martini... Quizás hay una cuestión terminológica; la palabra útil para nosotros es tan relativa como cuando hablamos de que una estrella tiene metalicidad. Cuando decimos no es metálica, solamente que tiene algo más que el helio, acá útil para nosotros tiene un sentido…
Francis Villatoro describe la situación de Alessandro Demartinis, líder del equipo de computación cuántica en Google en 2019, quien fue presionado para desarrollar aplicaciones prácticas después de publicar resultados en Nature.
Habla: Francis VillatoroPalabras #17demartinis liderando ventaja cuántica googlealgoritmo en ordenador cuántico googlepublicación nature equipo demartinis…bien gastado porque en el futuro tendrá un rédito para el bienestar de la humanidad. No queremos aparentar que sirven para algo, lo has explicado luego. Es discutible si creemos que ese dinero estaría engastado todavía muy pronto, pero bueno, hay que hacerlo. Entonces, ¿qué pasa con Google? Pues Google, lo que pasó con Demartinis; Demartinis era el líder del trabajo de ventaja cuántica de Google en el año 2019 y al año siguiente empezaron a decirle que, bueno, ya hemos hecho lo que tú querías, ¿no? Tu algoritmo lo hemos metido en un ordenador cuántico, el más gordo del mundo; hemos publicado en Nature, lo tenemos todo hecho. Ahora ponte a hacer cosas útiles. Y dijo Demartinis: cosas útiles yo, porque esas cosas útiles me importan un comino. Mira, me vuelvo a mi universidad, pero te ofrecemos más dinero; no me ofrezcas más dinero, que no quiero dinero. Yo ya tengo ya lo suficiente para recibir el premio Nobel. Ahora me dedico a mis investigaciones, a mis algoritmos y a mis cosas, que es lo que a…
Francis Villatoro explica las dificultades para demostrar la ventaja de los ordenadores cuánticos en problemas prácticos debido a su limitado volumen cuántico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #17 · Palabras #1ordenadores cuánticos problema prácticovolumen cuántico qubits limitadocoherencia en ordenadores cuánticos…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 operaciones que pueden ejecutar sobre sus qubits, manteniendo la coherencia, es muy pequeño. Entonces yo puedo ejecutar, tengo muchos qubits pero puedo ejecutar muy pocas operaciones con ellos; entonces, chichinabo, no puedo ejecutar nada. Si yo con 300 qubits o con 100 qubits, con 100 qubits, si yo pudiera ejecutar 20 millones de operaciones, no va…
Francis Villatoro explica que, actualmente, solo puede simular un OTOC al cuadrado debido a limitaciones en su capacidad y que necesita poder ejecutar 20 millones de operaciones cuánticas para avanzar.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #19francis villatoro ventaja cuánticasimulaciones sistemas cuánticos otoc 2operador útil simulaciones futurasoperaciones cuánticas otocsimulación cuántica sistema cuánticoventaja cuántica útilsimular operador ventaja cuántica…plantean es eso: simulo el operador OTTOC y lo implemento en el ordenador cuántico y veo que el resultado es clavado, es perfecto; y ahora implemento el OTTOC al cuadrado y lo simulo en el ordenador y veo que la simulación clásica no es capaz de simularlo. Es decir, demuestro ventaja cuántica en un operador que me va a ser útil para futuras simulaciones de sistemas cuánticos. Ahora mismo solo me cabe un otoc 2, no me cabe nada más, entonces no puedo simular nada; es una simulación con una chorrada, es simular un operador, pero es una pieza de puzzle que en un futuro, cuando yo pueda ejecutar 20 millones de operaciones cuánticas, podré ejecutar varios otoc seguidos y generar un sistema, una simulación cuántica de un sistema cuántico de interés entonces eso le llaman un camino hacia la utilidad de la ventaja cuántica hacia la ventaja cuántica útil porque sólo estoy simulando un operador una pieza que después usaré más Adelante, y esto es un tema que este artículo con toda seguridad va a aparecer publicado en Nature. Google no ha hecho ningún tipo de en su página web ni nada, no ha dicho nada. Publicaron el artículo en Archive como la chiste callando diciendo: esto va a…
Francis Villatoro explica que Google ha desarrollado un ordenador cuántico capaz de simular un operador, lo cual representa un paso hacia la ventaja cuántica práctica.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #2ordenador cuántico simula operador googleventaja cuántica práctica googlesimulación sistema cuántico superconductorpublicación nature con apoyo google…¿vale? Lo necesitamos ahora y poder hacer muchas operaciones. haciendo pocas operaciones los ordenadores cuánticos por muchos cubis que tengan es chichinabo porque no hacen prácticamente nada. Entonces este es un artículo muy interesante en ese sentido. Muestran que este ordenador cuántico puede simular este operador y será el punto de partida para una futura ventaja cuántica que ellos le llaman práctica. Google no le llama útil, le llama práctica hacia la ventaja cuántica práctica; práctica se refiere a utilidad en aplicaciones prácticas y la aplicación práctica en realidad es simular un sistema cuántico, un pequeño superconductor. Eso todavía quedan años, quedan años para que se logre, pero esto es un paso importante y ya os digo, cuando se publique Nature, que se publicará seguro, esto seguro entra en la Nature normal, además con el apoyo de Google; a la editora de Nature le encanta publicar cosas de Microsoft, de Google, de las grandes empresas, porque le dan un eco y generan una cosa en prensa. Esto es como lo de la NASA, ¿no? La NASA ha descubierto. Eso es maravilloso, qué maravilla, lo ha descubierto la NASA. No, sí, ha sido la ESA con la NASA y la NASA. Y la NASA eran tres personas. No importa, la NASA. La NASA es la que lo ha hecho. Aquí igual,…
Francis Villatoro y Héctor Socas comentan sobre el desarrollo de la tecnología cuántica, destacando que aunque es compleja y avanza lentamente, se están realizando avances significativos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16 · Palabras #13tecnología cuántica complejasuper enfriamiento láser cervezaqubits a cero absoluto…científicas o en Pfizer, ¿no? Fis.org, que son repositorios donde se publican notas de prensa de universidades y institutos científicos, aparenta como que esto es inminente, inminente, mañana, mañana tenemos el ordenador cuántico todos en nuestra casa. Estamos trabajando con una tecnología que es muy, muy complicada y estamos haciendo cosas muy difíciles, pero bueno, se va a paso firme y se va avanzando poco a poco. Este artículo, el siguiente paso, el problema de la ventaja cuántica práctica o la ventaja cuántica útil es que necesitamos poder hacer muchas operaciones y eso es lo que no tenemos ahora mismo. Según las neveras se aproximan al cero absoluto con super enfriamiento láser de la cerveza, pues ahí meteremos también la parte del ordenador cuántico en casa que tiene que ir donde van los qubits y tiene que ir toda la tecnología avanzando al mismo ritmo. Bueno, esa es una apuesta de alguna gente y dice: bueno, si ahora se está trabajando con milikelvin, estamos trabajando con milikelvin y con estados. condensados Boseistin llegamos a nanokelvin, ¿por qué no hacemos ordenadores cuánticos con cubis implementados en estados condensados Boseistin en nanokelvin? Pues porque eso es súper complicado después de controlar y de hacer cosas. Se está trabajando en…