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Nuevo ordenador cuántico
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
4 de septiembre de 20257 momentos
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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.
…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…
Significado #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 #7 · 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 clásica…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…
Francis Villatoro describe un ordenador cuántico fotónico llamado Jiuzhang, comparándolo con el Sycamore de Google y explicando que solo Alberto Aparici y Daniel Marín saben pronunciar correctamente su nombre.
Habla: Francis VillatoroPalabras #5ordenador cuántico fotónico jiuzhangsycamore de google comparativafotones detectados interferómetroalgoritmo muestreo bosones gaussianos…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 pronunciar estos nombres, pero bueno, esto es un ordenador cuántico como el americano de Google, el Sycamore. Entonces, esto fue un hito importante; de nuevo fue criticado, fue criticado por mucha gente que dijo: no han logrado la ventaja cuántica porque, claro, el algoritmo de muestreo de bosones gaussianos. Bosones gaussianos significa que son fotones comprimidos, con la técnica que He comentado antes, y muestreo es que lo que se hace al final es detectarlos. Yo, digamos, los pongo en un estado cuántico de superposición y después detecto los resultados y compruebo que tienen la distribución que se espera que tengan. Aquí sí es una…
Francis Villatoro describe un método para verificar los resultados obtenidos con un ordenador cuántico, donde se espera una suma específica como confirmación.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8suma esperada ordenador cuánticofotones en estados específicosverificación resultados ordenador cuántico…es generar básicamente ruido, es poner acoplamientos aleatorios, son acoplamientos con valores muy concretos, pero los pongo yo muy variados para que le cueste mucho trabajo a los que están simulando a nivel clásico. Entonces ahí, ¿cómo lo voy a comprobar? Tengo una manera de comprobarlo; no tengo una respuesta que me dé el ordenador cuántico: me diga he detectado 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…
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 #1ordenadores cuánticos fotones detectadosventaja cuántica fuera de dudasproblemas prácticos chinosalgoritmo útil google martini…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 #9ordenadores 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 la simulación de un operador OTOX en un ordenador cuántico requiere relativamente pocos qubits y operaciones, alrededor de 10 a 15.
Habla: Francis VillatoroPalabras #19simulación operador ottoc ordenador cuánticooperador ottoc clave simulaciones físicasgoogle operador multiple ventaja cuántica…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…
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 #15tecnología 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…