La computación cuántica aún no está lo suficientemente avanzada como para haber ayudado a frenar la propagación de este brote de coronavirus. Pero es casi seguro que este campo emergente de la computación ayudará a los científicos e investigadores a enfrentar crisis futuras.

"¿Podemos comprimir la velocidad a la que descubrimos, por ejemplo, ¿un tratamiento o un acercamiento a esto? ”pregunta Dario Gil, el director de IBM Research. "El objetivo es hacer todo lo que estamos haciendo hoy en términos de descubrimiento de materiales, química, ese tipo de cosas, (in) factores de 10 veces mejor, 100 veces mejor "

Y eso, él dice, "podría cambiar las reglas del juego".

La computación cuántica es la próxima gran novedad en computación, y promete avances exponenciales en inteligencia artificial y aprendizaje automático durante la próxima década y más allá, conduciendo a posibles avances en el sector sanitario y farmacéutico, fertilizantes, Potencia de la batería, y servicios financieros.

Para un consumidor con un fondo de jubilación, "las computadoras cuánticas durante los próximos 10 a 15 años ... pueden ayudarlo a tomar mejores decisiones financieras personales a través de los cálculos que está haciendo su corredor, "dice Bob Sutor, un vicepresidente de IBM Research encargado de impulsar el ecosistema de computación cuántica.

IBM, con 15 sistemas cuánticos desplegados, está a la vanguardia de la computación cuántica. U.S. TODAY visitó recientemente un laboratorio cuántico en Yorktown Heights, Nueva York.

Pero Google, Amazonas, Intel, Microsoft y Honeywell se encuentran entre otros incondicionales de la tecnología que trabajan en el campo, al igual que varias startups globales respaldadas por empresas de riesgo.

El gobierno de los EE. UU. que está en una carrera cuántica contra China, también ha prestado apoyo. A finales de 2018, El presidente Trump promulgó la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional para financiar la investigación cuántica por una suma de $ 1.2 mil millones durante un período de cinco años.

Aquí hay una guía para ayudar a desmitificar la computación cuántica, del cual seguramente oirá mucho más en los años venideros.

¿Qué es la computación cuántica?

No es fácil dominar la computación cuántica o el campo de la física que aprovecha, mecánica cuántica. Pero esas máquinas, que cuestan millones, están diseñadas para modelar la naturaleza.

En los términos más simples, son exponencialmente más potentes que lo que consideramos computadoras clásicas, cuyas unidades fundamentales básicas se expresan en unos o ceros, o bits. La computación cuántica da un salto cuántico con lo que se conoce como bits cuánticos o "qubits" para abreviar.

Piénselo de esta manera:si lanza una moneda, Aterrizará como cara o cruz, o en esos términos informáticos clásicos, 1 y 0. Pero, ¿cuál es el estado de esa moneda cuando todavía está girando? Ahí es donde están los qubits, no necesariamente como un 1 o un 0, pero como todas las posibilidades intermedias.

Ahora llevemos la analogía más lejos. Si lanza dos monedas en el mundo físico, la cara o la cruz de una moneda no tienen relación con la otra. Qubits, aunque, puede enredarse en múltiples estados al mismo tiempo.

"Este es uno de esos momentos del tipo" La Tierra no es plana ", "Dice Gil." En realidad, se está produciendo una revolución ".

Cómo se ven las computadoras cuánticas

Un chip de computadora cuántica se mantiene a una temperatura más fría que el espacio exterior en un cilindro que forma parte de un elaborado aparato refrigerado. El sistema tiene más de 2, 000 componentes, incluyendo enfriadores de tubo de pulso, líneas coaxiales superconductoras, una cámara de mezcla y varios circuitos. Se asemeja a una elegante lámpara de araña.

¿Qué tan avanzada está la computación cuántica?

En mayo de 2016, IBM se convirtió en la primera empresa en poner una computadora cuántica en la nube, donde cualquier persona con conocimientos informáticos podría realizar experimentos.

En la actualidad, más de 150 mil millones de programas y ejecuciones se han ejecutado en las máquinas cuánticas de IBM, por más de 200, 000 usuarios registrados en más de 140 países. Hay más de 12, 000 usuarios activos mensuales, y, en un día típico, las máquinas en la nube ejecutan más de 400 millones de circuitos cuánticos.

IBM dice que ha firmado contratos sobre cuántica con más de 100 universidades, laboratorios y empresas nacionales.

Por ejemplo, Los investigadores cuánticos de IBM se están asociando con sus homólogos de la empresa matriz de Mercedes-Benz, Daimler, para desarrollar baterías de próxima generación para vehículos eléctricos. IBM también se está asociando con Delta Air Lines para explorar oportunidades cuánticas en el negocio de los viajes.

Este pasado octubre, Google dijo que logró lo que se ha descrito como "supremacía cuántica". Fue capaz de realizar un cálculo en 200 segundos que supuestamente tomaría una supercomputadora clásica de última generación alrededor de 10, 000 años para manejar.

IBM retrocedió. La compañía argumentó en ese momento que una simulación ideal de la misma tarea se puede realizar en un sistema clásico en 2 1/2 días y con mucha mayor fidelidad. que en eso dijo que era un conservador, estimación del peor de los casos.

Gil le dijo a U.S. TODAY que "la gente no distingue lo que es un experimento de laboratorio, versus lo que es un sistema real ".

Las afirmaciones sobre la computación cuántica siguen llegando.

Solo esta semana Honeywell anunció lo que dijo es "la computadora cuántica más poderosa hasta ahora, "listo para su lanzamiento a mediados de 2020. Honeywell ha formado una asociación estratégica con JPMorgan Chase en torno a soluciones financieras que explotan la tecnología cuántica. JPMorgan también es parte del ecosistema cuántico de IBM".

Pero estos son todavía los primeros días. Gil dice que la computación cuántica hoy se encuentra aproximadamente en el mismo lugar donde estaba la inteligencia artificial en 2010.

Su colega de IBM, Sutor, dice:"Solo para aclarar, nadie en el planeta tiene una computadora cuántica que hoy pueda funcionar mejor que nuestras computadoras clásicas ".

Pero IBM dice que puede duplicar la potencia de una computadora cuántica cada año, y en algún momento cruzar un umbral en el que las máquinas cuánticas podrían saltar más allá de las computadoras clásicas, al menos para abordar ciertos tipos de problemas.

¿Existen riesgos de seguridad?

Podría haber. Las grandes computadoras cuánticas "tolerantes a fallas" del futuro, y tales computadoras aún no están a la vuelta de la esquina, tienen el potencial de descifrar los sistemas de encriptación actuales. IBM está trabajando con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) para cambiar los estándares de cifrado que prometen mantener la eficiencia de los sistemas cuánticos y, al mismo tiempo, mantenerlos seguros.

Aunque las amenazas a la seguridad pueden tardar años, Gil enfatiza la urgencia de prepararse ahora. "No puedes simplemente sentarte e ignorar el problema, "Gil dice.

Incluso dentro de años no debería esperar tener una computadora cuántica en su escritorio.

Pero la tecnología que hacen posible las computadoras cuánticas comenzará a insertarse para respaldar y hacer que las aplicaciones de consumo sean más poderosas. Y la sociedad se beneficiaría si las computadoras cuánticas pudieran detener una posible pandemia antes de que realmente comience.

"La naturaleza en sí misma es una gran computadora, "Sutor dice, en la forma en que interactúan los átomos, las moléculas y la luz. "¿Podemos aprender lo suficiente sobre cómo lo hace realmente y aprovecharlo para nuestras propias necesidades informáticas con el tipo de problemas más difíciles que tenemos?"