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Google operador multiple Ventaja cuántica
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
4 de septiembre de 202510 momentos
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Francis Villatoro explica cómo la simulación de un operador OTOX en un ordenador cuántico requiere relativamente pocos qubits y operaciones, alrededor de 10 a 15.
…en tiempo, le aplico una operación que es la operación que yo controlo y que hace que el OTOC haga una cosa o haga otra y aplico la evolución inversa y esa pieza es un OTOC. Bien, simular un OTOC con qubits, pues es como cuando simulamos un agujero de gusano con qubits. Lo que simulamos es un sistema discreto, análogo, cosa muy simplificada, ¿vale? Una cosa súper simplificada. Pero bueno, yo puedo simular un operador OTTOC en un ordenador cuántico. Esto no requiere muchos qubits y tampoco requiere muchas operaciones. Pues estamos hablando pues del orden de 10, 15 operaciones, eso es un operador OTTOC. Claro, un operador OTTOC es clave en muchas simulaciones de muchos sistemas físicos, cuánticos, usando ordenadores cuánticos, pero con un operador Otock no me muestra ventaja cuántica, entonces lo que se plantean los de Google es hacer lo que se llama un operador múltiple, un Otock múltiple o lo que sería en un interferómetro un doble camino. Yo separo el fotón por dos caminos, aplico la operación, los vuelvo a unir pero en lugar de aplicar la operación que viene después los vuelvo para atrás, hago que den una vuelta, una doble vuelta en el interferómetro, hago que vuelvan para atrás, vuelven a recibir la operación B y vuelven; es decir, que es como un interferómetro doble en el que yo repitiera el interferómetro dos veces. Eso sería un Oto2, yo puedo hacer el OtoK, repetirlo K veces, tres veces, cinco veces, etc. Claro, el OTOK doble es bastante más complicado porque requiere muchas más puertas lógicas; requiere muchas más operaciones cuánticas; requiere cientos de operaciones…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica el concepto de ventaja cuántica, recordando cómo inicialmente se denominó 'supremacía cuántica' antes de ser renombrado.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #9google 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 qubitssimulación superordenador algoritmo genéricocomputación cuántica generación de ruidotecnología generar ruido superordenador clásico…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 un algoritmo genérico, ejecutando el algoritmo específico. Vamos a ver, estamos haciendo un ordenador cuántico, una tecnología para generar ruido y tiene que generar ruido de una forma que un superordenador clásico no sea capaz de generar ruido como genera ruido ese ordenador clásico. En ese nivel estamos con la computación cuántica, estamos en los albores. Claro, eso fue muy criticado por eso, entonces ¿qué pasa? Pues que rápidamente meses después los expertos en simulación clásica de algoritmos cuánticos lograron hacer una simulación específica del algoritmo implementado por Sycamore que requería un coste, se hablaba de, yo qué sé, cuatrillones, ¿no? De 10 a la 24…
Francis Villatoro explica cómo, dos semanas después del artículo de Google publicado en Nature sobre su demostración de ventaja cuántica, un grupo de investigación chino presentó otra tecnología para lograr el mismo objetivo: la tecnología fotónica de muestreo de bosones gaussianos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16 · Palabras #18google ventaja cuántica naturetecnología fotónica bosones gaussianosinvestigación china ventaja cuánticaalgoritmo fotónico ventaja cuánticagoogle superando algoritmo fotónicoinvestigadores chinos arcaiz replicación…Google, por ejemplo, es simular en el mayor superordenador del mundo durante unas pocas horas; eso vale mucho dinero, ¿eh? Durante unas pocas horas y extrapoló el resultado. Y digo, uh, pues eso tardaría una infinidad de años. Vale, eso fue criticado por eso. Pero dos semanas después del artículo de Google, que apareció en Nature y del que se hizo eco todo, o el mundo, los chinos, como a la chita callando, 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 demostrar la ventaja cuántica en 2020, superando el trabajo previo de Google.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10 · Palabras #13ventaja 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…
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 VillatoroPalabras #20ordenadores 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 cómo Google está replanteando su enfoque en la computación cuántica, centrándose en la simulación de sistemas cuánticos como una aplicación práctica.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13 · Palabras #19google replanteando computación cuánticasimulación sistemas cuánticos googleoperadores otoc piezas legosuperconductores baja temperatura otoc…gana, pero es que puedo ejecutar 700 operaciones. Con 700 operaciones, con 100 qubits, puedo hacer muy poquitas cosas; puedo conectar uno, acoplar uno a dos o tres, dos o tres veces y se han acabado las operaciones. Ese es el problema que tenemos ahora mismo. Entonces, lo que se ha planteado Google es decir, bueno, vamos a replantearnos esto de manera inteligente. ¿Cuál es la manera inteligente? Un problema que seguro va a ser un problema nicho de aplicaciones y utilidad de los ordenadores cuánticos es la simulación de sistemas cuánticos. En la simulación de sistemas cuánticos, los simuladores, hay muchos simuladores, se han propuesto ciertas operaciones básicas como piezas de Lego básicas que cuando yo las voy pegando voy construyendo una simulación más complicada. Una de esas piezas básicas es lo que se llaman los operadores OTOC, los operadores, los correlacionadores o los correladores fuera de tiempo o con tiempo desordenado, desordenados en tiempo. Esto se propuso a finales de los 60, como en el 1967, 68, para simular superconductores de baja temperatura para entenderlos bien a nivel cuántico, ver sus propiedades y los OTOC se han usado desde entonces, imaginaros, infinidad de artículos que se han publicado sobre el tema. Claro, los OTOX son operadores que son continuos, básicamente la idea es un interferómetro, ¿vale? Yo tengo una; imaginaros un fotón, que no sé si era un qubit, se aproximará por un qubit, que puede ir por dos caminos, en cada uno de estos caminos yo aplico…
Francis Villatoro explica cómo la simulación de un operador OTOX en un ordenador cuántico requiere relativamente pocos qubits y operaciones, alrededor de 10 a 15.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1simulación operador ottoc ordenador cuánticooperador ottoc clave simulaciones físicasgoogle operador multiple ventaja cuánticaoperador múltiple google computación cuánticainterferómetro doble camino fotónsimulación sistemas físicos operador…en tiempo, le aplico una operación que es la operación que yo controlo y que hace que el OTOC haga una cosa o haga otra y aplico la evolución inversa y esa pieza es un OTOC. Bien, simular un OTOC con qubits, pues es como cuando simulamos un agujero de gusano con qubits. Lo que simulamos es un sistema discreto, análogo, cosa muy simplificada, ¿vale? Una cosa súper simplificada. Pero bueno, yo puedo simular un operador OTTOC en un ordenador cuántico. Esto no requiere muchos qubits y tampoco requiere muchas operaciones. Pues estamos hablando pues del orden de 10, 15 operaciones, eso es un operador OTTOC. Claro, un operador OTTOC es clave en muchas simulaciones de muchos sistemas físicos, cuánticos, usando ordenadores cuánticos, pero con un operador Otock no me muestra ventaja cuántica, entonces lo que se plantean los de Google es hacer lo que se llama un operador múltiple, un Otock múltiple o lo que sería en un interferómetro un doble camino. Yo separo el fotón por dos caminos, aplico la operación, los vuelvo a unir pero en lugar de aplicar la operación que viene después los vuelvo para atrás, hago que den una vuelta, una doble vuelta en el interferómetro, hago que vuelvan para atrás, vuelven a recibir la operación B y vuelven; es decir, que es como un interferómetro doble en el que yo repitiera el interferómetro dos veces. Eso sería un Oto2, yo puedo hacer el OtoK, repetirlo K veces, tres veces, cinco veces, etc. Claro, el OTOK doble es bastante más complicado porque requiere muchas más puertas lógicas; requiere muchas más operaciones cuánticas; requiere cientos de operaciones…
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 VillatoroPalabras #12francis 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 cómo se pueden conectar múltiples operadores Autos 2 y Otoc para futuras simulaciones cuánticas, una vez que la capacidad de los ordenadores lo permita.
Habla: Francis VillatoroPalabras #10autos 2 conectando operadores cuánticosotoc 3 otoc 4 simulaciones futurasordenador aguanta cubits simulación cuántica…Break y no las cuentan en otro sitio. Después, cuando se publica en Hechos nos dicen, ¿por qué no habláis de esto? Y digo, ah, es que ya hablamos de eso hace mucho tiempo. Ya se habló del tema. Entonces, lo que han hecho básicamente ha sido eso, implementar Este operador. Es un operador que la ventaja que tiene es que es el Autos 2, que lo que han hecho se Otoc 3, Otoc 4 y fácilmente se podrán acoplar varios Otoc cuando tengamos un ordenador que lo permita, ¿vale? Cuando tengamos un ordenador no necesitamos mucho más cubits, lo que necesitamos es un ordenador que aguante esos cubits el tiempo suficiente, ¿no? O sea, tenemos pocos microsegundos, necesitaríamos que aguantara esos cubits, yo qué sé, un segundo. Entonces yo podría hacer millones de operaciones, ¿vale? Lo necesitamos ahora y poder hacer muchas operaciones. haciendo pocas…
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 #2 · 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,…