Estoy seguro de que muchos habréis oído hablar del concepto "Computación Cuántica", esa cosa mística que promete ser la próxima revolución en informática. Pero, ¿qué es? ¿Por qué va a ser la próxima revolución? ¿Qué tiene de especial, qué la diferencia de la computación tradicional? En Genbeta hoy nos hemos decidido a bucear en este tema, y vamos a tratar de explicar, de forma simplificada y con pocos números y símbolos, en qué consiste la computación cuántica.

El desarrollo de los puntos cuánticos supuso un gran paso adelante en este tipo de computación. Sin embargo, conseguir una arquitectura escalable, capaz de reaccionar y adaptarse sin perder calidad sigue siendo asignatura pendiente. Investigadores del centro RIKEN en Japón han demostrado dicha escalabilidad atrapando y controlando cuatro electrones en un solo dispositivo.

La computación cuántica parece mas un cuento de hadas que una tecnología real, pero el fabricante D-Wave nos aseguró el año pasado que era mas que real: su ordenador cuántico era 3.600 veces mas rápido que los que tienen chips de silicio actuales. Esa es una declaración muy optimista, pero al mismo tiempo probable teniendo en cuenta lo que sabemos de la computación cuántica. Ahora, un polémico estudio de este tipo de computación echa por tierra estas declaraciones.

Desde el año pasado se encuentra disponible la D-Wave 2 una autoproclamada “computadora cuántica” y disponible para cualquiera persona con 15 millones de dólares para gastar en su próximo ordenador. Entre los interesados estuvo la NSA , la NASA y, por supuesto, Google. Pero ayer se publicó un estudio en Science que resultó ser el primer golpe a D-Wave 2. El estudio encontró que el dispositivo cuántico no es más rápido que un ordenador de paradigma clásico.

La computación cuántica aún tiene que superar no pocos retos antes de convertirse en una alternativa viable. Pero precisamente un equipo de físicos acaba de lograr solucionar, uno de los principales problemas de esta tecnología: la corrección de errores.

Un grupo internacional de investigadores, dirigidos por la Universidad de Bristol, ha hecho un avance importante hacia una computadora cuántica, al reducir el tamaño de los componentes claves e integrarlos en un microchip de silicio. Traducción en #1

Esta semana, el ex empleado de la Agencia Nacional para la Seguridad de EEUU Edward Snowden ha revelado que esta institución está desarrollando un ordenador cuántico para desencriptar cuentas bancarias o archivos gubernamentales. Además, se han encontrado imágenes inéditas de la Antártida de hace un siglo y han llegado malas noticias sobre el cambio climático o el VIH.

La teletransportación y la criptografía cuántica permiten soñar con la privacidad total en el intercambio de información, pero ¿que pasa si soñamos un

Se ha utilizado una computadora cuántica hecha por la empresa canadiense D-Wave Systems para resolver un rompecabezas famoso en las matemáticas, conocido como el problema de los amigos y desconocidos (Party Problem), según el equipo de físicos en Canadá y los EEUU, que ha concretado la tarea.

Animación que explica brevemente y de manera divertida el funcionamiento básico de los ordenadores cuánticos.

Una investigación de la Universidad de California del Sur (USC) ha encontrado que los efectos cuánticos son verdaderamente funcionales en un prototipo de chip de computación cuántica. El chip, llamado D-Wave, está ubicado en el Centro de Computación Cuántica Lockheed Martin de la USC. La demostración se produjo con un pequeño subconjunto de los 128 qubits del chip. Esto significa que el dispositivo parece estar funcionando como un procesador cuántico – algo que los científicos habían esperado, pero han necesitado numerosas pruebas para verifica

Tom Wong, estudiante de física, y David Meyer, profesor de matemáticas en la Universidad de California, San Diego, han propuesto un nuevo algoritmo para computación cuántica que se espera haga más rápidas las búsquedas no estructuradas. Traducción en #1

Recientemente la NASA y Google han adquirido un dispositivo de computación cuántica, D-Wave Dos, para crear un laboratorio de inteligencia artificial cuántica. En este artículo de divulgación que explica qué es el dispositivo D-Wave y sus potenciales utilidades, incluyendo cómo han sido testadas sus propiedades cuánticas y qué puede o no puede computar. Relacionada: www.meneame.net/story/superordenador-cuantico-demuestra-ser-mas-rapido

El profesor Weimin Chen y sus colegas de la Universidad de Linköping, en cooperación con investigadores alemanes y estadounidenses, han tenido éxito tanto en inicializar, como en leer espines nucleares – a temperatura ambiente – algo significativo para los qubits de los ordenadores cuánticos. Traducción en #1

Investigadores de la Universidad de Innsbruck han conseguido recientemente traspasar el estado cuántico de un átomo a un fotón, con hasta un 90% de fidelidad entre ambos estados. Esto acerca la posibilidad de transmitir información entre computadores cuánticos distantes, abriendo la puerta a la realización de una red de información cuántica.

Las nuevas tecnologías que explotan el comportamiento cuántico para las aplicaciones informáticas están más cerca que nunca de hacerse una realidad gracias a los avances recientes, según un artículo publicado en la revista Science. Traducción en #1

El año pasado se celebró el centenario del nacimiento de Alan Turing. Tras los últimos premios otorgados a científicos que trabajan en el campo de la computación cuántica parece un buen momento para explicar, a nivel básico, qué es un ordenador cuántico y en qué punto se encuentra su desarrollo.

Relato de ciencia ficción sobre la inteligencia artificial con ordenadores cuánticos: "- ¿Pero por qué? -Respondió la máquina.- ¿De qué tenéis miedo? - Eso tampoco puedo explicártelo. El porqué estaba claro, aunque la máquina no lo comprendiera. Neuromante, Terminator, Battlestar Galactica. La idea de una rebelión de las máquinas contra el ser humano era casi tan antigua como la idea de la inteligencia artificial en sí."

Un grupo de investigadores ha demostrado que, incluso en cadenas de spin simple, el grado de entrelazamiento se corresponde con la longitud de la cadena. La investigación proporciona evidencia sobre la posibilidad de que sistemas cuánticos relativamente simples ofrezcan recursos computacionales considerables. Traducción en #1

En un paso clave hacia la creación de un ordenador cuántico, los investigadores de Princeton han desarrollado un método que puede permitir la transferencia rápida y fiable de la información cuántica a través de un dispositivo informático. El hallazgo puede conducir a la fabricación de ordenadores cuánticos prácticos, de millones de qubits.

Han sido un grupo de investigadores de la Universidad Tsinghau en China. La construcción del primer router cuántico en el mundo que podría ofrecer una primera vía revolucionaria en la aplicación del envío de datos.

Según se anuncia en la prestigiosa revista científica Nature, el desarrollo de un nuevo cristal-ión con apenas 300 átomos suspendidos en el espacio que "podría llevar a cabo cálculos que necesitarían actualmente un superordenador más grande que el tamaño conocido del universo", ochenta órdenes de magnitud (10^80) mayor a la capacidad de proceso máxima existente actualmente.

Hoy la computación cuántica es todavía un intrincado bosque en el que no acabaremos de adentrarnos, solamente nos asomaremos desde fuera para intuir lo que se mueve dentro. Lo que sí es cierto es que nos encontramos ante una tecnología de una dimensión tal que si al final llega a desarrollarse como se espera, supondrá un salto cualitativo que podrá cambiar la sociedad, no solo por los beneficios directos que se derivarán de ella, sino por el empuje decisivo que aportará a otras tecnologías como la “inteligencia artificial” o la “robótica”...

La computación cuántica ha dado otro paso hacia adelante gracias a físicos de la Universidad de Yale, que han demostrado la forma más básica de corrección cuántica de errores - una forma de compensar la susceptibilidad intrínseca de la computación cuántica de errores. Mediante el uso de una técnica para identificar el estado original de un qubit, la detección de cambios y revertir cuando sea necesario, el equipo demostró la corrección cuántica de errores en un sistema de estado sólido por primera vez.

Investigadores daneses financiados con fondos europeos combinaron dos campos científicos, física cuántica y nanofísica, y lograron descubrir un método nuevo para refrigerar membranas semiconductoras mediante láser. Los semiconductores son componentes vitales en muchos artículos electrónicos como las celdas fotovoltaicas y los diodos emisores de luz (LED) y su refrigeración es importante de cara al desarrollo de ordenadores cuánticos y sensores ultrasensibles.

La capital catalana acogerá uno de los primeros dispositivos de Europa. Con una inversión de 12,5 millones de euros, este dispositivo se integrará en el superordenador MareNostrum 5, que está entre los más potentes de Europa. Este hito, financiado al 50% por la UE y la SEDIA (Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial), marcará un cambio de rasante en la investigación en I+D de las comunidades científicas, la industria y el sector público. Además, tiene el potencial para servir de atractivo para inversiones en el sector.

Fabricar un cúbit no es nada fácil. Los hay de varios tipos, pero actualmente algunas de las tecnologías más desarrolladas son los superconductores, las trampas de iones y los átomos neutros. Intel, que es una de las grandes compañías involucradas en el desarrollo de la computación cuántica, ha apostado por la producción de cúbits de silicio con un propósito muy claro: aprovechar su experiencia en la fabricación de semiconductores de alta integración para producir chips cuánticos.

Tras el descubrimiento de esta correlación los investigadores se afanaron en saber si estas partículas tenían algún tipo de variable oculta y desconocida que indicaba el resultado que debía resultar de un experimento. Para salir de dudas, en la década de 1960, John Stewart Bell desarrolló la desigualdad matemática que lleva su mismo nombre. Según esta desigualdad, si existen variables ocultas, la correlación entre los resultados de un gran número de mediciones nunca excederá un valor concreto. "Sin embargo, la mecánica cuántica predice que...

¿Y si te dijera que hay un experimento que explota la cuántica para modificar el pasado? Toca una parte del montaje, y parece que su historia es reescrita. Prepárate para la flipante “continuación” del Experimento de la Doble Rendija.

Físicos han confirmado por primera vez una importante predicción teórica en física cuántica, con cálculos tan complejos que hasta ahora eran demasiado exigentes incluso para las supercomputadoras.
Sin embargo, los investigadores lograron simplificarlos considerablemente utilizando métodos del campo del aprendizaje automático. El estudio mejora la comprensión de los principios fundamentales del mundo cuántico. Ha sido publicado en la revista Science Advances.
El cálculo del movimiento de una sola bola de billar es relativamente simple.
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El grupo logró esta hazaña, demostrando el control total de un sistema de tres qubit (uno de los sistemas de qubit más grandes en silicio), proporcionando así un prototipo por primera vez de corrección de errores cuánticos en silicio. Lo lograron implementando una puerta cuántica de tipo Toffoli de tres qubits.

Artículo: www.nature.com/articles/s41586-022-04986-6#Sec14

Experimento cuántico muestra que la realidad emerge a través del acto de medición; extrapolar esto pone en entredicho la naturaleza de la realidad en la que creemos movernos y sugiere que la conciencia afecta a la materia

Los relojes atómicos ópticos son nuestras herramientas más precisas para medir el tiempo y la frecuencia. Las comparaciones de frecuencia de precisión entre relojes en ubicaciones separadas permiten probar la variación espacio-temporal de las constantes fundamentales y las propiedades de la materia oscura, realizar geodesia y evaluar cambios de reloj sistemáticos.

Un equipo de físicos del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching ha demostrado por primera vez esta tarea con fotones emitidos por un solo átomo. Siguiendo una técnica novedosa, los investigadores generaron hasta 14 fotones entrelazados en un resonador óptico, que se pueden preparar en estados físicos cuánticos específicos de una manera específica y muy eficiente.

Una mañana como cualquier otra del año 2022. Podría ser hoy. A medida que el sol emerge perezosamente en el horizonte, la radio informa sobre el estresante tráfico de la mañana, cotidiano pero impredecible. Las noticias incluyen actualizaciones de tormentas y huracanes basadas en modelos meteorológicos imperfectos.

Un equipo internacional de científicos liderado por Rodrigo Araiza Bravo, de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, ha logrado diseñar un modelo de ordenador cuántico con átomos gigantes controlados por luz láser, que según las pruebas realizadas podría llegar a reproducir algunas funciones del cerebro humano, como la memoria y la toma de decisiones. Al mismo tiempo, aprovecha las ventajas del aprendizaje automático cuántico (QML, según las siglas en inglés).

[...] el equipo de Jia-Min Xu cree haber dado con una de las claves de esta física: “Hemos conseguido una fiel demostración experimental de la pseudotelepatía cuántica a través de la versión no-local del juego de cuadrados mágicos Mermin-Peres, donde Alice y Bob rellenan cooperativamente un cuadrado mágico de tres por tres cuadrículas. Adoptamos el esquema de hiperenredo y preparamos dos pares de fotones entrelazados tanto en libertad de polarización como en los de momento angular orbital.

La gravedad es una fuerza especial, al contrario que las demás fuerzas fundamentales no tiene lugar dentro de un espacio tiempo concreto sino que la gravedad es la dinámica del propio espacio-tiempo. La tarea de reconciliar la gravedad con la mecánica cuántica es considerada el "santo grial" de la física fundamental y actualmente ha quedado claro que es la labor más dura y formidable jamás emprendida por la física fundamental. En este artículo explicaremos seis claves fundamentales de la gravedad cuántica.

En 2019 Google demostró que había alcanzado la supremacía cuántica con Sycamore, la cual alcanzo un rendimiento de 53 qubits. En aquel momento, demostraron que hasta el superordenador Summit no era capaz de dar la talla en cuanto a velocidad. Sin embargo, según unos científicos de China, empleando GPU, se puede superar al ordenador cuántico de Google.

Es imposible no sentirse impresionado cuando tienes delante el currículo de Ignacio Cirac. Este manresano se ha erigido como uno de los padres fundacionales de la computación cuántica, lo que le ha llevado a ser uno de los científicos más citados, y por tanto más relevantes, en su área de investigación. Y también uno de los más premiados.