No hay evidencia irrefutable por el momento.
Hay algunas maneras diferentes de investigar. Su pregunta menciona malas interpretaciones de eventos clásicos. Si los resultados de la computación cuántica se derivan de algún modelo clásico, eso indicaría un problema con la teoría cuántica en general, no solo con la computación. Tenemos algunos argumentos bastante buenos y más de 100 años de evidencia empírica de que la mecánica cuántica (y su generalización relativista) es cierta, probablemente la más relevante para la teoría de la información sea la desigualdad de Bell. También es cierto que hemos realizado muchas tareas de información cuántica que no incluyen la informática que ha funcionado de acuerdo con nuestras expectativas, y de hecho muchas cosas en la comunicación cuántica pueden verse como “computación cuántica”, ya que esencialmente está manipulando qubits enredados hacer el procesamiento de la información, que podría ser una definición justa para el control de calidad.
Lo siguiente puede o no ser tangencial a lo que está llegando, pero al menos debería ayudar a enmarcar mejor el problema. Como mencionó “irrefutable”, podría ser útil pensar la pregunta en términos de matemática formal, y luego la parte de evidencia es simplemente cuánto cree en los modelos (como cualquier física). Un modelo proviene de la teoría de la complejidad computacional y se llama tiempo polinómico cuántico de error acotado ( BQP ), que es el conjunto de todos los problemas que se pueden resolver en el tiempo polinómico en una computadora cuántica (con algún error vinculado, ya que es probabilístico). En la teoría de la complejidad, existe una distinción importante entre los algoritmos que se ejecutan en tiempo polinómico y exponencial (o espacio, o algún otro recurso). Si un algoritmo se ejecuta en tiempo polinómico, se dice que es eficiente .
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El problema es averiguar si BQP incluye BPP , el conjunto de algoritmos que se ejecutan en una máquina de Turing probabilística clásica en tiempo polinómico. Si ha oído hablar de P frente a NP , entonces BPP y BQP son análogos de P , el conjunto de problemas que se pueden resolver mediante un algoritmo determinista de tiempo polinómico. Esperemos que esto no sea demasiado denso para el lego, pero esta imagen debería ayudar (muestra el caso de que P y NP no son iguales, lo cual se conjetura ampliamente como el caso):
Así que esencialmente queremos demostrar cómo dibujar la línea punteada, donde el dibujo actual muestra aproximadamente cuál es el consenso. Esa creencia se basa en el hecho de que hemos encontrado algoritmos cuánticos que superan a las contrapartes clásicas. Para el problema de factorización, en realidad hemos encontrado un algoritmo eficiente que se ejecuta en una computadora cuántica, pero no existe un algoritmo que lo haga en una computadora clásica.
Vale la pena señalar que no ha habido pruebas de límites inferiores en estas contrapartes clásicas, por lo que todavía es posible descubrir algoritmos clásicos eficientes para la factorización prima mañana. Hemos podido probar casos especiales, pero estos se prueban en relación con un “oráculo” (o función de caja negra), y luego el número de llamadas al oráculo es el foco. Algunos pueden ver esto como un poco artificial, pero ese es el punto.
Todo esto supone que usted cree que BQP es un modelo honesto de computación cuántica. No hay buenas razones para creer que no lo sea, pero no es imposible de imaginar. También puede haber barreras prácticas que no pueden superarse que solo pueden comenzar a aparecer en sistemas más grandes, por lo que señalar los experimentos actuales puede no ser convincente para los escépticos.
Vea esta publicación de blog para leer más: Razones para creer II: edición cuántica
