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    ¿Los androides soñarán con ovejas cuánticas?

    Los replicantes cuánticos de sistemas sensibles pueden ser más eficientes que los modelos clásicos, investigadores del Centro de Tecnologías Cuánticas de Singapur han encontrado, porque los modelos clásicos tienen que almacenar más información pasada de la necesaria para simular el futuro. La ilustración de este artista conceptual sugiere la diferencia en los recursos necesarios entre una simulación clásica (verde) y cuántica (azul). Crédito:Mile Gu y Jayne Thompson / Centro de Tecnologías Cuánticas, Singapur

    Los replicantes cuánticos de sistemas sensibles pueden ser más eficientes que los modelos clásicos, dicen los investigadores del Centro de Tecnologías Cuánticas de Singapur, porque los modelos clásicos tienen que almacenar más información pasada de la necesaria para simular el futuro. Han publicado sus hallazgos en npj Información cuántica .

    La palabra 'replicante' evoca pensamientos de un mundo de ciencia ficción donde la sociedad ha reemplazado a las criaturas comunes con máquinas artificiales que replican su comportamiento. Ahora, investigadores de Singapur han demostrado que si alguna vez se crean tales máquinas, funcionarán de manera más eficiente si aprovechan la teoría cuántica para responder al medio ambiente.

    Esto sigue los hallazgos de un equipo del Centro de Tecnologías Cuánticas (CQT), publicado el 10 de febrero en npj Información cuántica . El equipo investigó los 'procesos de entrada-salida', evaluar el marco matemático utilizado para describir dispositivos arbitrarios que toman decisiones futuras basadas en estímulos recibidos del entorno. En casi todos los casos, ellos encontraron, un dispositivo cuántico es más eficiente porque los dispositivos clásicos tienen que almacenar más información pasada de la necesaria para simular el futuro.

    "La razón resulta ser la falta de realidad definitiva de la teoría cuántica, "dice la coautora Mile Gu, un profesor asistente en la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur, que está afiliado a CQT. "La mecánica cuántica tiene esta famosa característica en la que algunas propiedades de las partículas cuánticas no solo se desconocen antes de medirlas, pero fundamentalmente no existen en un estado definitivo previo al acto de medición, ", dice. La física solo especifica las probabilidades de que el sistema colapse a cada valor posible una vez que se realiza la medición. Eso permite que el sistema cuántico, en un sentido, Haz más con menos.

    Coautora Jayne Thompson, un investigador en CQT, explica además:"Los sistemas clásicos siempre tienen una realidad definitiva. Necesitan retener suficiente información para responder correctamente a cada posible estímulo futuro. Al diseñar un dispositivo cuántico para que diferentes entradas sean como diferentes medidas cuánticas, podemos replicar el mismo comportamiento sin retener una descripción completa de cómo responder a cada pregunta individual ". Andrew Garner, otro investigador en CQT, y Vlatko Vedral, investigador principal en CQT y profesor en la Universidad de Oxford, también contribuyó al artículo.

    Los replicantes cuánticos de sistemas sensibles pueden ser más eficientes que los modelos clásicos, investigadores del Centro de Tecnologías Cuánticas de Singapur han encontrado, porque los modelos clásicos tienen que almacenar más información pasada de la necesaria para simular el futuro. La ilustración de este artista conceptual sugiere la diferencia en los recursos necesarios entre una simulación clásica (verde) y cuántica (azul). Crédito:Mile Gu y Jayne Thompson / Centro de Tecnologías Cuánticas, Singapur

    Los hallazgos avanzan en trabajos anteriores. En 2012, Vedral, Gu y otros demostraron un resultado similar para otra clase de problemas conocidos como procesos estocásticos. Estos son sistemas que tienen una dinámica independiente de los estímulos externos. Ese resultado fue puesto a prueba experimental por colaboradores de la Universidad Griffith en Australia. Construyeron un simulador cuántico de la vida real de un proceso estocástico [ Avances de la ciencia 3, e1601302 (2017)].

    Este experimento de prueba de principio utilizó solo dos partículas de luz. Las primeras simulaciones de los procesos de entrada y salida probablemente también serán a pequeña escala, pero Gu espera ver, en última instancia, que las tecnologías cuánticas simulen cómo los sistemas complejos reaccionarán y evolucionarán en situaciones de la vida real.

    "Los procesos de entrada y salida son de naturaleza ubicua, "dice Vedral." Cada entidad es esencialmente un proceso de entrada-salida, de redes neuronales que procesan entradas pasadas para tomar decisiones futuras, a semillas que determinan cuándo germinar en función de estímulos externos, " él dice.

    "Los humanos han estado fascinados durante mucho tiempo con la idea de replicar la naturaleza a través de máquinas, desde el famoso caballero mecánico de Leonardo da Vinci hasta la ficción especulativa de futuros androides como 'Do Androids Dream of Electric Sheep' de Philip K. Dick que inspiró la película Blade Runner, "Gu dice." Quizás los androides en el futuro, diseñado por una civilización avanzada obsesionada con la eficiencia, en cambio soñará con ovejas cuánticas ".

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