¿Hay alguna informática más rápida que la computación cuántica?

No tan lejos como sé.

La computación cuántica sigue siendo un “niño”

A partir de 2016, el desarrollo de las computadoras cuánticas reales todavía está en pañales, pero se han llevado a cabo experimentos en los que se ejecutaron operaciones computacionales cuánticas en un número muy pequeño de bits cuánticos .

Bits cuánticos (qubits), a diferencia de los bits utilizados en los sistemas binarios, que solo permiten que un bit sea 0 (cero) o 1 (uno), un qubit permite su superposición, lo que significa que puede ser 0 y 1, por lo tanto masivamente aumentando la velocidad de la computadora.

Probablemente todavía no haya una forma más rápida de crear una computadora, sin embargo, ha habido varias mejoras en el sistema cuántico: los investigadores solían utilizar electrones individuales como qubits; eso ya era bastante bueno, pero había un problema, los átomos que rodeaban esos electrones también generaban campos magnéticos, y esos campos interferían con los externos, corrompiendo consecutivamente el proceso de programación y lectura de qubits. Pero a los investigadores se les ocurrió la idea de eliminar unos pocos electrones, dejando huecos cargados positivamente o agujeros de electrones. Esos son inmunes a la interferencia causada por los campos exteriores (solo funcionan a temperaturas realmente bajas, aunque, al ver que esos agujeros poseen una debilidad al calor).

Entonces, más o menos, la computación cuántica sigue siendo la forma más rápida, sin embargo, aún debe mejorarse para que pueda convertirse en una realidad real para las personas.

En realidad, no lo sabemos. Ni siquiera hemos explorado todo el potencial de los cálculos cuánticos para compararlo con otros paradigmas computacionales.

Considere el problema del vendedor ambulante. En este problema, un vendedor debe viajar n ciudades visitando cada ciudad una vez y solo una vez, y regresando a la ciudad inicial. El problema es encontrar la ruta con el costo más bajo entre las rutas posibles [math] (n-1)! [/ Math].

J. Bang et al [1] propusieron un algoritmo heurístico cuántico para resolver el problema de TSA en [matemática] O (1 / f) [/ matemática], donde [matemática] f \ aprox e ^ {- \ frac {3} {2} n- \ frac {1} {2} ln (n)} [/ math]. En comparación con los algoritmos clásicos, el algoritmo de Bang et al es cuadráticamente más rápido.

Un problema de ruta hamiltoniana es el problema de encontrar una ruta en un gráfico no dirigido o dirigido que visita cada vértice exactamente una vez [2]. Podríamos decir que TSA es un caso especial del camino hamiltoniano, ¿no?

En 1994, L. Adleman [3] resolvió el problema de la ruta hamiltoniana en un tiempo constante usando la computación de ADN, que es otro paradigma computacional, como la computación cuántica, que utiliza moléculas de ADN para codificar el problema en sí y las operaciones se realizan en ellos utilizando estándares. protocolos y enzimas para encontrar una solución.

Obviamente, la computación de ADN ganó esta ronda contra la computación cuántica, pero podríamos despertar mañana y descubrir ese asombroso algoritmo cuántico para resolver este problema también en un tiempo constante. Quiero decir, quién sabe!

Notas al pie

[1] https://arxiv.org/pdf/1004.4124v …

[2] Problema del camino hamiltoniano – Wikipedia

[3] Cálculo molecular de soluciones a problemas combinatorios.

Una computadora clásica con un algoritmo superinteligente puede realizar una tarea determinada más rápido que una computadora cuántica con un algoritmo subinteligente.

Supongo que el futuro puede traer:

• Computadoras híbridas , en las cuales las tareas se enrutan de manera inteligente a bits clásicos o q-bits cuánticos, según los tipos de tareas y algoritmos disponibles.
• Computadoras Anyon ic , cuyos bits q cambiarán inteligentemente sus características entre fermiónico y bosónico dependiendo de las tareas involucradas.