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Limitaciones prácticas Ordenadores cuánticos
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
4 de septiembre de 20256 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 más, sería la maravilla; yo podría ejecutar ahí los que me diera la 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…
Significado #1 · Palabras #1
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 #8 · Palabras #9ventaja cuántica ordenadores cuánticossupremacía cuántica debateavances china ventaja cuánticaartículos junio agosto francis villatoro…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…
Francis Villatoro explica que un algoritmo utilizado por Google para demostrar la ventaja cuántica, aunque demostrativo, carece de utilidad práctica y es superado por soluciones más simples.
Habla: Francis VillatoroPalabras #15algoritmo google ventaja cuánticaqubit números aleatorios certificadosdispositivos comerciales varios qubits…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 la necesidad de utilizar ordenadores cuánticos con algoritmos que permitan verificar el resultado obtenido para demostrar su utilidad práctica.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9 · Palabras #7algoritmos 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 explica las dificultades para demostrar la ventaja de los ordenadores cuánticos en problemas prácticos debido a su limitado volumen cuántico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1ordenadores cuánticos problema prácticovolumen cuántico qubits limitadocoherencia en ordenadores cuánticoscoherencia limitada en qubitsoperaciones cuánticas con 700 límites100 qubits ejecutan pocas operaciones20 millones de operaciones maravilla…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 más, sería la maravilla; yo podría ejecutar ahí los que me diera la 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…
Francis Villatoro explica que los ordenadores cuánticos están siendo utilizados para simular operadores, específicamente el OTTOC y su cuadrado.
Habla: Francis VillatoroPalabras #6simulación ottoc ordenador cuánticoottoc al cuadrado simulación clásica…logrado la supuesta supremacía cuántica en el 2017; el que tenía 54 bits, pero uno falló. Sí, después hicieron un Zincamor de 76 y después hicieron otro con 105. Ah, es un escalamiento de ese. No sé si le cambiaron de nombre, pero bueno, arquitectónicamente. Es prácticamente idéntico, es muy parecido, no recuerdo si aquí en ese artículo no le dan nombre al ordenador; hablan de él como si no tuviera nombre. Yo no me acuerdo qué nombre tenía, pero bueno, aquí lo que 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…
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 VillatoroPalabras #3durabilidad de qubits necesariasimulaciones cuánticas con millones operacionesordenadores cuánticos pocos cubits chichinaboordenador cuántico simula operador googleventaja cuántica práctica googlesimulación sistema cuántico superconductorpublicación nature con apoyo google…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 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,…