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Luisa AchaerandioBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasMaría Ribesdecoherencia de qubitscálculos cuánticos con cubitsbits lógicos y decoherenciaestado coherente en superposiciónqubits lógicos con matrices físicasalgoritmos corrección errores qubitseficiencia qubits físicos villatoroqubits en estado coherenteoperaciones sobre qubitsfactorizar números primosrobustez durante mucho tiempo ordenadores cuánticosfactorización de números primos 256 bitstransformada de fourier cuántica en qubitsoperaciones repetidas sobre cubitsestado coherente durante mucho tiempoFrancis VillatoroNatureSiragSeller26 de agostoIBM256 bitsTransformada de Fourier cuántica
Coherencia limitada en qubits
Con
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Francis Villatoro explica que la clave para el éxito de los ordenadores cuánticos no reside en la cantidad de qubits, sino en el tiempo durante el cual se pueden mantener en estado coherente y manipular.
…de verdad, sobre el papel, pues no mucho mayores. Es decir, una clave de 256, por lo mismo necesitas, pues, multiplícalo por 10, por 30, pues unos miles. Las claves actuales más seguras son del orden de 4096 bits. Con lo que ya estamos hablando del orden de. Cientos de miles próximos a millón de bits lógicos, o sea, de bits de verdad, de cubits de verdad. Ahora, claro, ¿qué pasa? Que sabemos que cuando pones muchos qubits, los qubits se decoheren; el estado coherente en superposición se destruye, se va rompiendo en trozos, en diferentes regiones, y claro, eso destruye completamente el cálculo, hace que el cálculo se vuelva completamente erróneo. Entonces, claro, para poder tener 1.000 qubits lógicos, o los 7.000 que tú has dicho, probablemente cada Uno de esos qubits lógicos tiene que estar implementado con un grupito, con una matriz de qubits físicos. Los algoritmos de corrección de errores más buenos son mejores conforme el número de qubits es mayor. Con lo que hay algoritmos de 256 qubits físicos por cada qubit lógico y hay algoritmos de 16 qubits físicos por qubit lógico. Pero para Mantener la robustez durante mucho tiempo, pero un punto importante que no se tiene que olvidar nunca en ordenadores cuánticos es que lo importante no es el número de qubits; lo importante es el tiempo que tú mantienes en estado coherente los qubits y puedes operar sobre ellos porque tú tienes que hacer muchas operaciones. Tú dices: yo quiero factorizar un número primo, sí, quiero factorizar un número primo de Tamaño, yo qué sé, 256 bits vale, pero tendré que hacer más de una operación por bit, entonces tengo que hacer miles o millones de operaciones. Entonces necesito no solo un ordenador en el que me quepa, que me quepa el algoritmo, que me quepa esa transformada de Fourier cuántica que estoy implementando sobre los cubits, sino que además yo pueda operar muchas veces con esa operación. Entonces el problema es ese, que tú necesitas poder operar durante mucho tiempo, luego necesitas muchos cubits, quizás no tantos. Ya digo: un factor que depende. Ya hay algoritmos publicados en teoría con factores del orden de 2 y de 3, que te multiplican por 3 el número de bits, pero son algoritmos con una enorme cantidad de operaciones y muy delicados; o sea, los algoritmos más…
Significado #1 · Palabras #2
Francis Villatoro, tras una conversación sobre arqueología, introduce un nuevo tema: los qubits, corrigiendo una confusión inicial sobre 'cubitos'. Menciona noticias relacionadas con 3.000 y 6.000 qubits mantenidos en estados coherentes, conectándolo con su predicción para el premio Nobel de Física.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12 · Palabras #7qubits estados coherentes sirac zellerpremio nobel física sirag selleriones campos magnéticos ordenador cuánticoartículo primer año 2000…hicieron una buena alianza casándola con otro rey, pues sí, es verdad, sí Bueno, pues lo he dicho, muchas gracias María Gracias a vosotros todos, gracias a los oyentes, al YouTube y un abrazo, espero volver pronto Un abrazo, hasta luego Chao Nefer Chao, chao Bueno, seguimos con el siguiente tema: los cubits, que no los cubitos, como nos preguntaba alguien Francis. Nos encontramos con dos noticias que parecen muy relacionadas: una sobre 3.000 qubits y otra sobre 6.000 qubits mantenidos en estados coherentes durante mucho tiempo. Sí, bueno, esto viene a colación con el tema que comenté: lo de mi predicción para el premio Nobel de Física, para Sirac y Zeller. Sirag y Seller propusieron en 1995 una tecnología que parece muy natural: atrapar iones, que son átomos que pierden algunos electrones y por lo tanto tienen carga positiva; se pueden atrapar en campos magnéticos, atrapar los iones y después buscar operaciones cuánticas aplicadas a parejitas de esos iones y conseguir que funcionen como un ordenador cuántico. Pero en el año 2000, en un artículo cuyo primer Autor es Lurkin, un ruso emigrado en Estados Unidos, pero que también firman Zirat y Zeller, se propone la idea de usar átomos neutros, no iones. Usar átomos neutros, claro, ya no los puedes atrapar en un campo magnético, porque son neutros, no tienen carga;…
Francis Villatoro explica que la clave para el éxito de los ordenadores cuánticos no reside en la cantidad de qubits, sino en el tiempo durante el cual se pueden mantener en estado coherente y manipular.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #2decoherencia de qubitscálculos cuánticos con cubitsbits lógicos y decoherenciaestado coherente en superposiciónqubits lógicos con matrices físicasalgoritmos corrección errores qubitseficiencia qubits físicos villatoroqubits en estado coherenteoperaciones sobre qubitsfactorizar números primosrobustez durante mucho tiempo ordenadores cuánticosfactorización de números primos 256 bitstransformada de fourier cuántica en qubitsoperaciones repetidas sobre cubitsestado coherente durante mucho tiempo…de verdad, sobre el papel, pues no mucho mayores. Es decir, una clave de 256, por lo mismo necesitas, pues, multiplícalo por 10, por 30, pues unos miles. Las claves actuales más seguras son del orden de 4096 bits. Con lo que ya estamos hablando del orden de. Cientos de miles próximos a millón de bits lógicos, o sea, de bits de verdad, de cubits de verdad. Ahora, claro, ¿qué pasa? Que sabemos que cuando pones muchos qubits, los qubits se decoheren; el estado coherente en superposición se destruye, se va rompiendo en trozos, en diferentes regiones, y claro, eso destruye completamente el cálculo, hace que el cálculo se vuelva completamente erróneo. Entonces, claro, para poder tener 1.000 qubits lógicos, o los 7.000 que tú has dicho, probablemente cada Uno de esos qubits lógicos tiene que estar implementado con un grupito, con una matriz de qubits físicos. Los algoritmos de corrección de errores más buenos son mejores conforme el número de qubits es mayor. Con lo que hay algoritmos de 256 qubits físicos por cada qubit lógico y hay algoritmos de 16 qubits físicos por qubit lógico. Pero para Mantener la robustez durante mucho tiempo, pero un punto importante que no se tiene que olvidar nunca en ordenadores cuánticos es que lo importante no es el número de qubits; lo importante es el tiempo que tú mantienes en estado coherente los qubits y puedes operar sobre ellos porque tú tienes que hacer muchas operaciones. Tú dices: yo quiero factorizar un número primo, sí, quiero factorizar un número primo de Tamaño, yo qué sé, 256 bits vale, pero tendré que hacer más de una operación por bit, entonces tengo que hacer miles o millones de operaciones. Entonces necesito no solo un ordenador en el que me quepa, que me quepa el algoritmo, que me quepa esa transformada de Fourier cuántica que estoy implementando sobre los cubits, sino que además yo pueda operar muchas veces con esa operación. Entonces el problema es ese, que tú necesitas poder operar durante mucho tiempo, luego necesitas muchos cubits, quizás no tantos. Ya digo: un factor que depende. Ya hay algoritmos publicados en teoría con factores del orden de 2 y de 3, que te multiplican por 3 el número de bits, pero son algoritmos con una enorme cantidad de operaciones y muy delicados; o sea, los algoritmos más…
Francis Villatoro explica cómo la cantidad de qubits en los ordenadores de IBM no se traduce directamente en un aumento significativo de la capacidad computacional.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15qubits en ordenadores ibmalgoritmo limitado con 50 qubitsoperaciones constantes con 200 qubitsfrancis villatoro y la capacidad computacional…cuánticos que aguanten al ritmo actual porque operamos con microondas, etc.; o sea, operamos de manera muy lenta. Los ordenadores cuánticos son extremadamente lentos a la hora de operar; con lo que la decoherencia te gana y rápidamente te destruye. Los ordenadores de IBM, esto que tienen como 200 qubits o el número de operaciones que permiten es prácticamente el mismo que el de 50. Entonces dice: el algoritmo que puedo ejecutar en 50 es una porquería de algoritmo. Pues pongo 200 y puedo ejecutar también una porquería aún más grande, porque con el mismo número de operaciones puedo tocar muchos menos qubits. Se convierte en una cosa absolutamente ridícula. ¿No es 650? ¿Estás pensando en Sikamor o esta? Sí, cosas así. Sí, estos ordenadores están de ese orden; Sikamor es de Google, Google ya tiene uno de 70 y pico y tiene otro de 105, 104. IBM es la que ahora está.…
Francis Villatoro explica cómo los avances recientes en átomos neutros atrapados han permitido aumentar significativamente el tiempo de coherencia y la cantidad almacenada.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9 · Palabras #9átomos neutros atrapados naturecoherencia qubits potenciales ópticosalmacenamiento récord qubits naturaleza…demuéstrame que funciona, no, no, no, pues tranquilo, ya lo tengo, pero otra cosa es que yo te demuestre que funciona Eso es otra harina de otra costal, ¿no? Entonces, aquí hay mucho de marketing, ¿no? Pero básicamente lo más importante no es el número de Qubits, sino lo más importante es cuánto tiempo se mantienen de manera coherente y en ese sentido, eso es lo que ha pasado ahora con estos átomos neutros atrapados en potenciales, en pinzas ópticas, en pinzas magnetópticas también. En muy pocos años, en cinco años, hemos pasado de poder almacenar unas decenas y mantenerlas en coherencia durante unos segundos a haber almacenado el récord que se ha publicado en la revista Nature hace un par de semanas, hace nada y menos. Se ha publicado en Nature el 26 de agosto de. 2025, el 15 de septiembre de 2025, se ha publicado un artículo de básicamente investigadores. El líder de la investigación, obviamente es el gran genio del tema, el que recibirá el premio Nobel por este tema, que es Mikhail Lukin; el primer autor es un chino,…
Francis Villatoro describe un avance significativo en la tecnología cuántica: un sistema de memoria cuántica basado en 3.000 átomos atrapados, capaz de mantener la coherencia durante dos horas sin realizar operaciones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #6memoria cuántica 3000 qubitscoherencia dos horas qubitsátomos atrapados trampa cuánticapérdidas altísimas sistemas cuánticos…porque ahora mismo se está citando muchísimo y Nature quiere coger todas esas citas cuanto antes y acumular más citas, y se ha logrado algo sorprendente. Además, el sistema es fascinante cuando lo ves en vídeo: un dibujo por ordenador no es real cuando lo ves, se supone que las imágenes están basadas en datos de verdad pero todo simulado. Se ha logrado un sistema de 3.000 qubits que se ha mantenido coherente durante dos horas. ¡Dos horas! Es decir, no se ha hecho ninguna operación cuántica, no se ha operado con los qubits; no es un ordenador cuántico, es lo que llaman una memoria cuántica o, si quieres, un registro cuántico. Son esos 3.000 qubits y es un mecanismo curioso, claro, para poder mantener durante tanto tiempo; fíjate, tienes que tener del orden de 3.000 átomos atrapados en una trampa. En realidad, las pérdidas son altísimas y tienes que trabajar con muchísimos más; estamos hablando de un sistema en el que Aquí se está trabajando en este artículo concreto con átomos de Rubidio 87, es una matriz de 36 por 90, es decir, de 3.240 átomos y hay una distribución estadística de los sitios que están ocupados. Se estima que el pico de la distribución está alrededor de…
Francis Villatoro describe el proceso continuo de reposición de átomos en un sistema experimental de memoria cuántica, explicando cómo se introducen nuevos átomos desde un repositorio para mantener la coherencia.
Habla: Francis VillatoroSignificado #19repositorio de 2500000 átomos30000 átomos por segundomemoria cuántica con francis villatorocoherencia en la matriz atómica…pierden coherencia y dejan de ser estar en superposición con el resto entonces tú tienes que tener un mecanismo que esté inyectado inyectando nuevos átomos. Estás constantemente inyectando nuevos átomos. Entonces tú tienes un mecanismo que te trae esos átomos A partir de un repositorio que pasa a una zona intermedia de preparación en la que pones esos átomos en un estado cuántico inicial y ahora los inyectas a la memoria, en la que estás constantemente metiendo átomos. Esto es a un ritmo de muchas veces por segundo; no es una cosa de meter de vez en cuando algún átomo, sino que tienes que estar constantemente. Son 30.000 átomos por segundo los que estás metiendo a partir de un repositorio de 2 millones y medio de átomos. Entonces tú los vas metiendo, pero lo que garantiza el nuevo mecanismo es que la coherencia en la memoria, en el registro, en esa matriz, se mantiene. Entonces tú vas inyectando nuevos átomos que sustituyen a los que se están perdiendo y constantemente están manteniendo la coherencia. Entonces eso es una memoria óptica que tiene utilidades prácticas en metrología, por ejemplo, en relojes atómicos, lo que llaman los relojes ópticos, que digamos que combinan diferentes las señales, señales en frecuencia emitidas por transiciones electrónicas…
Francis Villatoro explica que la tecnología de superconductores está limitada por su propia naturaleza y requiere mejoras en temperatura, coherencia y aislamiento.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12superconductores a menor temperaturacoherencia de superconductoresaislamiento de superconductoresavances en guiones atrapadosátomos neutros superconductores…la criptomoneda. Predecir el futuro es imposible por definición de futuro. Lo dice el que acaba de traer la predicción de los Nobel. No sabemos qué tecnología es la más prometedora. La verdad es que la tecnología de los superconductores está limitada por la propia naturaleza de los superconductores y tenemos que buscar superconductores a mucha menor temperatura y que sean mucho más coherentes y que estén mejor aislados del entorno. Son cosas que no sabemos hacer ahora mismo, pero quizás sepamos hacer dentro de 10 años. Con los guiones atrapados ha habido unos avances relativamente cortos; se avanzó muy rápido al principio y rápidamente uno atrapado, ya tengo dos, ya tengo cinco, pero después ha costado mucho trabajo superar ese poquito número. Sin embargo, ahora con los átomos neutros hemos pegado unos Avances tremendos en 2-3 años que parecían imposibles, pero eso tiene un límite; o sea, vamos a encontrar una barrera a los 10.000 o a los 20.000 o a los 100.000 que ya no nos vamos a poder ascender. El manejo de fotones, fotones también ha pegado un avance…