¿Qué es la computación cuántica? – El hindú

La computadora cuántica

¡Es hora de presentar a la estrella de este artículo! La computadora cuántica es muy diferente de la computadora normal que usarías en casa, en la oficina o en el laboratorio de computación de la escuela. Es un dispositivo que utiliza mecánica cuántica (un campo de la física donde se describe y estudia el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico) para resolver problemas complejos y realizar cálculos más rápido que una computadora tradicional. El físico teórico Richard Feynman fue considerado uno de los primeros científicos en introducir la idea de combinar las computadoras con la mecánica cuántica para garantizar la eficiencia. simulaciones por computadora (creación de modelos digitales y ecuaciones para imitar escenarios del mundo real). A diferencia de las computadoras normales que usan bits o dígitos binarios, las computadoras cuánticas operan manipulando qubits.

¿Qué son los qubits?

Los Qubits sirven como principal contraste entre las computadoras cuánticas y las computadoras normales. Un qubit es una unidad fundamental de dos estados de la computación cuántica. En las computadoras tradicionales, los bits se utilizan para almacenar y procesar datos, pero tienen un estado binario y sólo pueden existir como cero o uno. ¡Los Qubits, sin embargo, se diferencian en que pueden existir como cero y uno al mismo tiempo! Además, esto significa que los qubits pueden ayudar a la computadora cuántica a realizar muchas tareas al mismo tiempo, a velocidades mucho más altas. Piénselo de esta manera: hay dos trabajadores, uno vestido de rojo y otro de azul. En poco tiempo, sólo uno de los dos trabajadores (rojo o azul) puede trabajar en una tarea específica a la vez. Pero de forma cuántica, ¡ambos trabajadores pueden trabajar en la tarea al mismo tiempo!

Los principales componentes de la mecánica cuántica incorporados en estos qubits (o bits cuánticos) son la superposición y el entrelazamiento.

Superposición cuántica afirma que el qubit puede existir como cero y como uno, y puede representar muchos valores al mismo tiempo, lo que hace que el cálculo sea mucho más rápido y amplio.

entrelazamiento cuántico, en cambio, es cuando dos o más qubits están vinculados de manera que uno no puede existir independientemente del otro. Si se mide uno, se conocerá información sobre el otro al instante. Piense en ello como dos bombillas conectadas al mismo interruptor. Si miraras una lámpara y encendieras el interruptor, no tendrías que mirar para saber que la otra también estaba encendida. Esto permite que los qubits funcionen de forma unificada y resuelvan problemas complejos de forma más rápida y eficiente.

Aplicaciones

A medida que la computación cuántica comenzó a pasar lentamente de ser un concepto teórico a un experimento, muchos campos vieron sus beneficios. En el ámbito de las finanzas, los estudios han explorado el potencial de la computación cuántica para ayudar con optimización de cartera (el proceso mediante el cual se selecciona la mejor combinación de activos para una inversión que garantiza los mayores rendimientos) a través del Algoritmo de Optimización Aproximada Cuántica (QAOA), que puede usarse para encontrar soluciones casi óptimas a problemas donde las opciones son finitas. Esto también conduce a mejores decisiones en las empresas, junto con el análisis de riesgos y la detección de fraude.