¿La computación cuántica se convertirá en un campo dominante de la informática?

La última declaración que escuché de una persona que intentaba activamente construir una computadora cuántica fue que pueden agregar correctamente dos ondas (qbits si lo prefiere) uno de cada ocho intentos. Desafortunadamente, necesitan saber el resultado para saber cuál era el correcto. Sin embargo, esto fue hace aproximadamente un año, tal vez ahora estén mejor.

Sin embargo, la respuesta honesta a su pregunta sería: dependerá.

Principalmente a qué parte de la informática te refieres. La idea principal de la computación cuántica (por lo que yo entiendo) es que queremos explotar la habilidad de la naturaleza para resolver ecuaciones diferenciales parciales muy rápidamente. Entonces, si te relacionas con algo que se puede expresar en PDE, entonces sí, lo más probable es que esto esté dominado por las computadoras cuánticas en el futuro. Simplemente porque los métodos numéricos tradicionales son … bueno, la mejor descripción que escuché fue: “bastante ortortogonal al problema”
Sin embargo, ese tipo de computación requiere un sistema muy bien controlado (en términos físicos: debe controlar el hamiltoniano del sistema informático de manera que se comporte de acuerdo con su PDE) Dado que actualmente la barra está configurada en una adición estática de dos ondas no en el desarrollo de uno … Digamos que tomará algún tiempo y nadie puede adivinar cuánto tiempo.

Entonces, ¿qué pasa si no hablas de todas las simulaciones físicas / químicas / biológicas / económicas agradables e interesantes (no, no soy parcial). Es decir, si hablas de cosas básicas de internet como google, facebook y quora. Entonces, supongo que están mucho mejor atendidos por computadoras binarias simples y simples.
En su mayoría, supongo que debido a la experiencia que ya tenemos en la utilización de esos, mientras que las computadoras cuánticas serían un comienzo desde cero. Y por lo tanto tendrían que ofrecer una gran ventaja de costos. Ya sea en términos de dinero o tiempo.

La informática ha llevado a algunos de los progresos más rápidos en la industrialización a través de la tecnología de la información. Luego se convierte en un impulso económico. Eso lo convierte en el centro de un gran interés en términos de cómo mejorarlo aún más para encontrar y superar sus límites.

La mecánica cuántica es una forma alternativa de pensar sobre la naturaleza, la vida y la inteligencia, si no la conciencia misma. Por lo tanto, es tentador preguntarse cómo cuántica tiene éxito la computación clásica de la forma en que lo haría la física como newtoniana o relatividad.

La gente ha proyectado que eventualmente hay una manera de modelar todo usando computadoras y que esto involucrará computronium o perceptronium que tratan la materia como configurable desde un conjunto de funciones de comando. Al mismo tiempo, los campos evolucionan de sus interpretaciones originales a ramas más nuevas que tienen sus propios nombres. El interés en la convergencia de algunos de estos es donde la tecnología está buscando avanzar, incluyendo nano, bio y cognitivo. Quantum se considera un componente en cada uno de estos. Así es la información. Se pueden plegar efectivamente entre sí. Una vez más, sería bueno tener un sistema matemático que pudiera convertir entre cualquiera de estos. Luego está la simetría y también algo que se conserva. Esto es un acertijo.

La noción de dominio se convierte en una abreviatura de cómo referirse a ella en público. Si alguien busca financiación, alegará que se aplica a lo que sea el campo más caluroso del día. Si quieren ser inteligentes, entonces las máquinas que manejan las finanzas se basarán en ello. Sin embargo, esto no significa que deba llamarse informática. Eso podría dejarse como estaba, ya que todo el conocimiento sigue en pie y se puede contar con él para obtener los mismos resultados. La ventaja del campo más nuevo es que sería casi instantáneo, eficiente desde el punto de vista energético si no se produce, y sin escala debido al enredo. Esto es siempre y cuando el problema se pueda plantear mediante superposición, por lo que alguien debe proporcionar un formato para el que se puedan componer los objetivos.

Se ha hecho un esfuerzo para hacer maquetas utilizando los métodos convencionales, como el recocido. Ha habido muchos descubrimientos sobre cómo lograr el almacenamiento o la lectura y escritura de fotones. Luego están los procedimientos que pueden factorizar los números primos y descifrar los mecanismos de confianza existentes. Esto lo hace revolucionario, pero también es una preocupación para la infraestructura actual que todavía tiene mucha expansión para completar.

En cuanto a la predicción, las opciones son que lo hará, o no lo hará, o podría ser, y tal vez cuando ocurra alguno de estos. Esto lleva a que las condiciones de carrera, como las computadoras, superen la inteligencia humana y luego se formen para que nunca lleguen a la cuántica como se define hasta ahora. Esto podría convertirlo en una alternativa.

Los principios físicos que probarían que así es como funciona el universo aún no se han demostrado de manera concluyente. Puede haber otra explicación que en última instancia es más simple y más profunda. Sin embargo, poder cambiar las piezas locales no requeriría esto para que la tecnología pueda continuar como lo ha hecho. Por lo tanto, se necesitaría un sistema cuántico para verificar las diversas rutas y colapsar a la respuesta deseada. Esto aún podría mantenerse como un control de la cordura en lugar de reemplazar las cosas que se han presentado de manera rentable, como la forma en que las enfermedades se tratan mediante el mantenimiento en lugar de la cura. Los diversos sectores de la civilización tienen sus intereses para aplicarla y aún pueden mantenerla bajo control, como la nuclear. Al menos hasta que llegue la próxima propuesta, como fusión. En realidad, cuántico se usaría para ambos.

La dominación podría significar que aparece en la lectura requerida para todos los estudiantes de ciencias junto con los otros conceptos básicos y hay algunas herramientas de dominio público que facilitan la interfaz en los dispositivos prevalentes. Hasta hace muy poco, el equipo real tenía que ser sobreenfriado, lo que significaba que probablemente se encontrarían en el espacio. También está la cuestión política de quién está gastando más en ella, que parece ser Singapur, Canadá y algunos países del Reino Unido y Estados Unidos. Eso puede significar que existe cierta controversia sobre su crecimiento y que estaría regulado para evitar aplicaciones ilícitas o peligrosas. Estos podrían conectarse en red, pero con algunas restricciones en las solicitudes. Los fabricantes actuales de computadoras cuánticas aún no tienen casi la misma valoración que los gigantes estándar, pero esto no quiere decir que no habrá un hallazgo que los haga expandirse y es por eso que los demás los están comprando tal vez en esperanzas de adquisición.

Queda por ver si alguna vez se construyó una computadora cuántica, pero eso no significa que la computación cuántica no siga siendo un campo que valga la pena.

A menos que pueda probar que hay una razón fundamental por la que una computadora cuántica no es práctica de construir (que puede ser tan difícil como mostrar que las leyes conocidas de la física son incorrectas), probar que una tarea es computacionalmente inviable significa que es cuánticamente inviable.

El punto de vista de la computación cuántica ya es útil en problemas informáticos puramente clásicos. Ver, por ejemplo, el artículo de Drucker y de Wolf “Pruebas cuánticas para teoremas clásicos”

http://theoryofcomputing.org/art

Además, la tarea de ingeniería de lograr un control exquisito del hardware de la computadora cuántica puede ser productivamente invertida. Los intentos de reducir el ruido introducido en la computadora cuántica por el entorno para que la memoria cuántica pueda controlarse con precisión es doble al estudio de la producción de dispositivos de detección / medición ultrasensibles, que detectan las fuentes de dicho ruido. (En particular, una computadora cuántica “rota” se puede utilizar como detector).

De hecho, el estudio de las capacidades de canal cuántico asistido por entrelazamiento ya ha llevado a que los detectores empleen iluminación cuántica: http://www.nature.com/news/entan

Otros campos que se han beneficiado de una interacción con la computación cuántica / teoría de la información incluyen:

1) Materia condensada, p. Ej. http://arxiv.org/abs/quant-ph/04
2) Biología, por ejemplo, http://www.nature.com/nphys/jour
y
Las palomas están cableadas en el cerebro para navegar a través del campo magnético de la Tierra “Alcance ilimitado
3) El estudio de los agujeros negros:
http://benasque.org/2014QIP/talk

La tecnología de la información cuántica llegó para quedarse.

Nadie lo sabe. Depende en gran medida de cómo evoluciona la informática tradicional y de si la computación cuántica puede ayudar a resolver problemas más rápido y más barato que las computadoras tradicionales. En ingeniería / CS, siempre hay estímulos de “temas de moda”. Cuando me gradué, los temas de moda fueron “Arreglos sistólicos” en informática y “Arseniuro de galio” en semiconductores. “AI” y “Computación paralela” también estaban allí. Para que algo sea dominante, tiene que ser rentable. Como alguien más dijo, “la economía siempre triunfará sobre la tecnología” (piense en LCD versus plasma u OLED).

Respuesta corta: sí.

Una respuesta un poco más larga es sobre el tiempo. Quantum Computing tiene el poder de procesar nuestros mayores problemas matemáticos en trozos de tortas, pero a costa de resolver enormes problemas enormes en el lado del hardware. En este momento, la computación cuántica es más un campo de la física que una parte de la informática.

Con suficiente desarrollo, la computación cuántica debería convertirse en lo básico de nuestra tecnología, reemplazando a los chips actuales basados ​​en silicio de la misma manera que estos reemplazaron los primeros tubos de vacío.

Entonces la respuesta larga es también “Sí”, pero no en el corto plazo.

En el futuro, imagino que todas las computadoras tendrán algunos componentes de cálculo cuántico para ser explotados. Entonces, la computación cuántica será solo otra parte de la ciencia de la computación. Las computadoras cuánticas también tendrán componentes digitales antiguos y regulares, por lo que los informáticos también necesitarán saber sobre esos componentes.

No estoy realmente seguro de cuáles serán las aplicaciones de la computación cuántica más allá de acelerar los cálculos numéricos. Pero luego, si le preguntas a los pioneros de las computadoras para qué pensaban que se usarían, probablemente dirían que nunca imaginaron que las computadoras serían otra cosa que calculadoras para resolver problemas matemáticos.

¿Dominando el campo? No está claro que pueda hacer algo útil o económico con él. No está claro que haya habido algún cálculo cuántico realmente más allá de lo trivial. Y probablemente sea cierto que la computación cuántica no será de mucha utilidad para, digamos, el 95% de las aplicaciones que podemos prever. Las computadoras deterministas regulares, baratas y confiables, con unos y ceros, probablemente serán más que aceptables para la mayoría de los propósitos, sin importar lo que diga la revista Wired.

En mi humilde opinión florecerá junto con la informática convencional. La computación convencional siempre será mejor para hacer el tipo de cosas que está haciendo actualmente. Caballos de carreras,

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