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SEA UN CIENTIFICO CON LA BIBLIA: LA COMPUTADORA CUANTICA, EL "SANTO GRIAL" DE LA INFORMATICA ESTA A UN PASO
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From: BARILOCHENSE6999  (Original message) Sent: 10/09/2017 02:34

La computadora cuántica, el "santo grial" de la informática, está a un paso de ser construida

El plano de una computadora cuántica basado en un proyecto modularDerechos de autor de la imagenION QUANTUM TECH GROUP, UNI SUSSEXImage captionEl plano de una computadora cuántica basado en un proyecto modular de gran escala.

Las computadoras cuánticas prometen revolucionar la tecnología informática empleando la mecánica cuántica para procesar y resolver problemas millones de veces más rápido que los dispositivos actuales. Pero su complejidad significa que sólo existen como pequeños prototipos de laboratorio.

Hasta ahora.

Un grupo internacional de físicos de la Universidad de Sussex, en Reino Unido, publicó los primeros planos para la construcción de una computadora cuántica modular de gran escala con un extraordinario poder de procesamiento.

El desarrollo podría conducir a la elaboración de nuevos medicamentos cruciales para la vida, ayudar a resolver insondables problemas científicos y ahondar en los misterios del universo.

"Hemos producido planos de construcción, un verdadero proyecto para hacer una computadora cuántica a gran escala", dijo a la BBC Winfired Hensinger, profesor de al Universidad de Sussex.

El primer paso es la construcción de un dispositivo a pequeña escala, con toda la tecnología relevante a una computadora cuántica, que se llevará a cabo en la universidad dentro de dos años, explicó Hensinger.

Luego buscarán socios comerciales para armar una computadora cuántica a gran escala, lo que tomará por lo menos unos diez años por su costo y gran tamaño.

"Va a ser inmensa, posiblemente ocupará todo un edificio", reveló el físico. "Construir una computadora cuántica es algo muy difícil pues está en la frontera de la tecnología pero podemos decir que tenemos un plan de construcción realista".

¿Cómo funciona?

El sistema hace uso de la mecánica cuántica. Es un concepto de la física que establece que las cosas pueden estar en dos lugares al mismo tiempo.

"Es algo que no se ve con frecuencia pero en el laboratorio podemos hacer que un átomo esté de dos lugares diferentes al mismo tiempo", explicó Hensinger.

En una computadora "clásica" la unidad de información se llama "bit", que puede tener el valor de 1 o 0. Su equivalente cuántico opera con "qubits" o bits cuánticos, lo que quiere decir que pueden tener toda la combinación de valores: 0 0, 0 1, 1 0 y 1 1 al mismo tiempo.

Este fenómeno abre el camino para hacer cálculos múltiples simultáneamente. En lugar de hacer un cálculo de progresión lógica, como en una computadora binaria estándar -donde las respuestas son sí o no, o encendido o apagado- el sistema cuántico hace todos los cálculos al mismo tiempo y entrega la información instantáneamente.

El proceso puedes ser "muy interesante o muy enloquecedor", confiesa Hensinger.

Los qubits necesitan ser sincronizados utilizando un efecto cuántico conocido como enredo o entrelazamiento cuántico. Algo que Albert Einstein llamó "acción miedosa a la distancia".

Sin embargo, los científicos han tenido problemas construyendo dispositivos de más de 10 o 15 qubits. Las máquinas sufren de un tipo de falla llamada "decoherencia", donde los qubits pierden su ambigüedad y se convierten en unidades sencillas de 1 y 0, un obstáculo técnico en la construcción práctica de las computadoras cuánticas.

Prototipo con monturaDerechos de autor de la imagenION QUANTUM TECH GROUP, UNI SUSSEXImage captionEl núcleo de un prototipo de computadora cuántica con iones atrapados.

"Nuestro concepto incluye un método para corregir estos errores, permitiendo la posibilidad de construir un dispositivo de gran escala", señala el profesor Hensinger.

El científico de la Universidad de Sussex lideró un equipo internacional con colegas de Google, la Universidad Aarhus de Dinamarca, el instituto de investigación Riken en Japón, y la Universidad de Siegen en Alemania.

Millones de bits cuánticos

"Si uno se remonta a la época de las primeras computadoras, estas empezaron con decenas de bits. Ese es el estado en que se encuentra el campo de computación cuántica ahora", dice Winfried Hensinger.

"Para algunas de las aplicaciones más emocionantes, como la invención de nuevos medicamentos o el entendimiento de la misma estructura de la realidad, el entendimiento del universo, el diseño de nuevos materiales, en lugar de 10 o 15 bits cuánticos, necesito muchos más, tal vez hasta 10 mil millones de bits cuánticos"".

El punto de partida de los investigadores fue ¿cómo construir una computadora cuántica a gran escala utilizando la tecnología existente.

Su respuesta fue basarse en una variedad de métodos de ciencia aplicada para ensamblar el plano para una computadora cuántica "universal", una que pudiera abordar un elaborado surtido de problemas complejos.

El profesor Hensinger (der.) trabaja con su colega Bjoern LekitschDerechos de autor de la imagenION QUANTUM TECH GROUP, UNI SUSSEXImage captionUna ilustración de la propuesta para usar campos eléctricos que empujen los iones de un módulo a otro.

http://www.bbc.com/mundo/noticias-38856796



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From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/08/2019 04:17

Científicos de Austria y China han logrado por primera vez teletransportar estados cuánticos tridimensionales. Esto podría desempeñar un papel importante en los futuros ordenadores cuánticos.

Investigadores de Austria y de China han demostrado experimentalmente lo que antes era solo una posibilidad teórica. Han logrado teletransportar complejos estados cuánticos de alta dimensión.

 

En su estudio, los investigadores teleportaron el estado cuántico de un fotón a otro distante. La información cuántica que se transmite se llama cúbit y es el análogo cuántico del bit. Es decir, un cúbit, como un bit, contiene la información de dos estados distintos, por ejemplo con valores '0' o '1'.

 

Sin embargo, los científicos lograron teletransportar un estado de tres niveles, el llamado cútrit. En la física cuántica es posible que '0', '1' sean ambos simultáneamente o, incluso, algo intermedio, a diferencia de la informática clásica. El equipo ha demostrado en la práctica una tercera posibilidad: '2'.

Cómo se hace la teleportación cuántica compleja

Desde los años 90 se sabe que la teletransportación cuántica multidimensional es teóricamente posible. Sin embargo, los científicos tuvieron que diseñar un método experimental para realizar este experimento.

 

El estado cuántico que será teleportado se codifica en los posibles caminos que puede tomar un fotón. Se puede imaginar estos caminos como tres fibras ópticas. En la física cuántica un solo fotón también puede ser localizado en las tres fibras ópticas al mismo tiempo.

 

Para teletransportar este estado cuántico tridimensional, los investigadores usaron el concepto de los estados de Bell. El método se basa en un divisor de haz multipuerto, que dirige los fotones a través de varias entradas y salidas y conecta todas las fibras ópticas entre sí. A través de una selección de ciertos patrones de interferencia, la información cuántica puede ser transferida a otro fotón lejos del fotón de entrada, sin que los dos interactúen físicamente.

El concepto experimental no se limita a tres dimensiones, sino que puede extenderse a cualquier número de dimensiones, subraya Manuel Erhard, uno de los autores del estudio.

Aplicación práctica

El experimento siginifca un paso importante hacia el futuro internet cuántico, ya que los sistemas cuánticos de alta dimensión pueden transportar mayores cantidades de información que los cúbits.

"Este resultado podría ayudar a conectar los ordenadores cuánticos con capacidades de información más allá de los cúbits", dijo Anton Zeilinger, físico cuántico de la Academia Austriaca de Ciencias y de la Universidad de Viena, sobre el potencial innovador del nuevo método.

Los investigadores chinos también ven grandes oportunidades en la teletransportación cuántica multidimensional. "El cimiento de los sistemas de redes cuánticas de próxima generación se basa en nuestra investigación fundacional actual", afirmó Jian-Wei Pan, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.

El estudio fue publicado en la revista Physical Review Letters.

https://mundo.sputniknews.com/ciencia/201908241088480112-cientificos-logran-por-primera-vez-realizar-una-teletransportacion-cuantica-compleja/

Reply  Message 7 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 11/09/2019 18:34

Reply  Message 8 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 13/10/2019 18:28

Reply  Message 9 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 02/05/2020 22:56


Reply  Message 10 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 23/06/2020 17:25


Reply  Message 11 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 27/01/2021 01:32


Reply  Message 12 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 17/07/2021 00:40
Chapter 6 Graph Theory R. Johnsonbaugh Discrete Mathematics 5 th edition,  ppt download

Reply  Message 13 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/07/2021 12:24


Reply  Message 14 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/07/2021 23:37
El camino hacia el ordenador cuántico: qubits y qudits | OpenMind

Reply  Message 15 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/07/2021 23:39
Vectoriales digitales y computación cuántica qubits conjunto de iconos pack  ilustración, línea simple estilo plano infografía Imagen Vector de stock -  Alamy

Reply  Message 16 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/07/2021 23:42

IBM quiere un ordenador cuántico de 1.000 qubits en 2023

Publicado el

IBM dobla su rendimiento en computación cuántica

IBM quiere ser el gran dominador de la computación cuántica. Es lo que se desprende de la hoja de ruta que acaba de publicar y en la que se establecen objetivos de lo más ambiciosos.

El más ambicioso de todos desde luego, su intención declarada de construir una computadora cuántica de más de 1.000 qubits (y entre 10 y 50 qubits lógicos) para finales de 2023. En la actualidad, el ordenador cuántico de IBM es capaz de procesar 65 qubits, por lo que es fácil ver lo enorme del desafío que IBM se plantea superar en tres años.

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¿Cómo quiere conseguirlo? En primer lugar la compañía espera lanzar un nuevo procesador cuántico de 127 el año que viene, y un segundo de 433 qubits de cara al año 2022. Para ello, la multinacional está construyendo un nuevo refrigerador (para funcionar correctamente los qubits permanecen a varias decenas de grados bajo cero), capaz de albergar unos procesadores que necesariamente tienen que crecer en tamaño.

Además la empresa necesita desarrollar la tecnología necesaria para conectar varias de estos procesadores entre sí, de modo que pueda construir una arquitectura multi-núcleo similar a la que presentan los procesadores “clásicos” que se equipan hoy en día, lo cual sea dicho, no es precisamente poco.

Dario Gil, responsable del programa de computación cuántica de IBM ha explicado que al publicar esta hoja de ruta que tiene que converger en el desarrollo de un ordenador cuántico a gran escala, tolerante a fallos y realmente funcional, buscan incorporar una metodología agile de desarrollo, en la que con la ayuda de sus propios investigadores pero también la comunidad, puedan superar de forma más eficaz los obstáculos que se presenten.

En este sentido, argumenta que a diferencia de la “guerra” entre empresas tecnológicas en los años 90 o la primera década de los 2000, la industria ha llegado a un punto en que es tal el grado de complejidad que exigen los proyectos, que ninguna compañía puede encararlos de forma individual y en el que abrir las empresas e incluso los proyectos más estratégicos a otras empresas y a la comunidad va a ser cada vez más habitual.

No sería de extrañar que otras empresas que actualmente compiten en la liga por la supremacía cuántica, como pueden ser Microsoft o Google, acabasen uniendo esfuerzos con la propia IBM, toda vez que casi todos los expertos coinciden en señalar que para que la informática cuántica llegue a tener una viabilidad comercial ligeramente equiparable al paradigma actual, aún habrá que esperar como mínimo, dos décadas.

https://www.muycomputerpro.com/2020/09/15/ibm-ordenador-cuantico-2023


Reply  Message 17 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/07/2021 23:50

¿Qué es?

Computador cuántico de Microsoft

La supremacía cuántica es la capacidad potencial de los dispositivos de computación cuántica para resolver problemas que los computadores clásicos prácticamente no pueden resolver.

También se puede decir, que es el umbral donde los computadores cuánticos dejan de ser un proyecto de investigación interesante para empezar a hacer las cosas que las computadoras clásicas no pueden hacer.

Este artículo da la información necesaria para entender la supremacía cuántica y saber si realmente se ha llegado o se puede llegar a ella, esto marcaría un hito en la historia de la computación moderna.

¿Por qué es importante?

Como hemos mencionado, para lograr la supremacía cuántica, un computador cuántico tendría que efectuar algún cálculo que, a todos los efectos prácticos, uno clásico no podría llevar a cabo.

En la década de 1990, los primeros algoritmos cuánticos resolvieron problemas que no le interesaban en realidad a nadie. Pero los científicos de la computación que los crearon aprendieron cosas que aplicaron al desarrollo de algoritmos subsiguientes (Algoritmo de Deutsch-JozsaAlgoritmo de Shor y Algoritmo de Grover) que sí tenían consecuencias prácticas enormes.

Durante muchos años se ha actuado bajo una suposición, la tesis extendida de Church-Turing, que dice que un computador clásico puede realizar eficientemente cualquier cálculo que otro tipo de ordenador efectúe eficientemente. La supremacía cuántica sería la primera violación experimental de ese principio, así que introduciría las ciencias de la computación en un mundo completamente nuevo.

«La supremacía cuántica sería un terremoto en el campo de la ciencia teórica de la computación».

Adam Bouland
Científico de información cuántica
Universidad de California en Berkeley

Entonces ¿Cómo se alcanza la supremacía cuántica?

Resolviendo un problema que un computador clásico no puede resolver eficientemente. Podría ser cualquier problema que se quisiera, pero se suele esperar que la primera demostración de la supremacía cuántica se refiera a uno concreto: El muestreo de circuito aleatorio.

Un ejemplo sencillo de un problema de muestreo de un sistema aleatorio lo da un programa que simule las tiradas de un dado sin sesgos. Un programa así se ejecuta correctamente cuando muestrea adecuadamente los resultados posibles y saca, pues, cuando el problema se ejecuta repetidamente, cada uno de los seis números del dado una sexta parte de las veces.

Ahora bien, en lugar de un dado, este problema para la supremacía cuántica le pide a un computador que muestree correctamente los resultados posibles de un circuito cuántico aleatorio, que viene a ser como una serie de acciones que se pueden realizar sobre un conjunto de bits cuánticos, o cúbits.

La paradoja del gato de Schrödinger es un ejemplo de superposición cuántica.

Pensemos en un circuito que actúa sobre 50 cúbits. A medida que pasan por el circuito, los estados de los cúbits se entrelazan en una llamada superposición cuántica. Como resultado, al final del circuito los 50 cúbits están en una superposición de 250 estados posibles. Si se miden los cúbits, de 250 posibilidades este proceso colapsa en una sola ejecución de 50 bits. Equivale a tirar el dado, salvo que en vez de seis posibilidades hay 250, un trillón aproximadamente, y no todas las posibilidades son igualmente probables.

Los computadores cuánticos, que sacan partido de características puramente cuánticas, como las superposiciones y el entrelazamiento, deberían poder producir eficientemente una serie de muestras del circuito aleatorio que sigan la distribución correcta. En cambio, no se conoce un algoritmo rápido para los computadores clásicos que genere esas muestras, así que, a medida que el número de muestras posibles aumenta, los computadores clásicos pueden quedar «colgados»enseguida.

¿Cómo sabremos cuando se ha alcanzado la supremacía cuántica?

Para verificar la supremacía cuántica hay que demostrar dos cosas: 1) Que un computador cuántico ha realizado un cálculo muy rápido 2) y que uno clásico no podría realizar ese mismo cálculo eficientemente.

La segunda parte es la más difícil de demostrar, los computadores clásicos a veces resultan ser mejores en ciertos tipos de problemas de lo que esperaban los científicos. Mientras no se haya probado que no es posible que un computadores clásico haga algo eficientemente, siempre habrá la posibilidad de que haya un algoritmo clásico más eficiente.

Ahora si ¿Estamos cerca de alcanzar la supremacía cuántica?

Existen actualmente varios grupos trabajando en ello: GoogleIBMIonQRigettiMicrosoft y la Universidad Harvard.

Cada uno utiliza enfoques distintos para construir un computador cuántico. Google, IBM y Rigetti realizan cálculos cuánticos mediante circuitos superconductores. IonQ usa iones atrapados. La Iniciativa de Harvard se vale de átomos de rubidio. El enfoque de Microsoft utiliza qubits topológicos.

El pasado 23 de octubre, la revista Nature publicó la versión definitiva del un artículo científico en el que Google explica el presunto mayor avance de la historia en computación cuántica, alcanzó la supremacía cuántica. Esta publicación oficial incluye las respuestas del equipo de Google a las dudas planteadas por los científicos que revisaron el texto.

Una versión incompleta del artículo se filtró por error el pasado 20 de septiembre cuando la NASA lo colgó en un servidor y de ahí el buscador de Google lo rescató y alertó a investigadores interesados en computación cuántica.

Desde el día de la filtración, IBM, el gran competidor comercial de Google por el reinado cuántico, ha publicado artículos o comunicados e invitado a periodistas a su sede para rebajar la importancia del anuncio de Google. «Defendemos que una simulación ideal de la misma tarea que Google indica en su artículo puede ser ejecutada por un sistema convencional en 2,5 días y con mayor fidelidad», dice IBM en un post sacado de un artículo científico que aún no ha pasado la revisión de otros expertos, pero que, según esta empresa, lo hará. Es decir, Google exagera.

Google explicó su versión y ha respondido a IBM en una rueda de prensa diciendo: «Incluso con los 2,5 días que dice IBM, es mucho más que los 3 minutos 20 segundos que empleó nuestro ordenador y estamos por tanto en régimen de supremacía cuántica»-

John Martinis
Líder del proyecto cuántico de Google

La comunidad cuántica necesitará ahora un tiempo para analizar las afirmaciones que ya ha presentado oficialmente Google: «Es un experimento tan complejo que nos va a llevar tiempo comprobar que está funcionando como Google dice».

Juani Bermejo-Vega
Informática cuántica e investigadora en la Universidad de Granada

Como pueden ver al tema !más actual no puede ser! Está además candente en la comunidad científica por sus impactos a nivel tecnológico y político. Lo importante es que marcará un hito para la historia quien lo desmuestre. ¿Alguna duda que debes aprender computación cuántica antes de terminar tu carrera? ¿Tienes algún conocimiento de programación en paralelo? Este no es el futuro, es el presente.

https://www.johncaicedo.com.co/2019/11/11/supremacia-cuantica/


Reply  Message 18 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 25/07/2021 23:52
La Hora 25-09-2018 by La Hora - issuu

Reply  Message 19 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 26/07/2021 11:37


Reply  Message 20 of 35 on the subject 
From: BARILOCHENSE6999 Sent: 02/11/2021 11:49



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