No puedo pensar en otro avance significativo en el hardware informático debido a las leyes de la física. Excepto por algunas teorías especulativas de la gravedad cuántica que permiten cosas como la evolución de la función de onda no lineal, creemos que a nivel fundamental nuestro universo obedece las leyes de la mecánica cuántica. Las computadoras cuánticas viven estas leyes al máximo, haciendo uso de la superposición y el enredo (específicamente la interferencia de amplitudes en lugar de probabilidades como las máquinas clásicas) para reforzar las soluciones a los problemas. Por supuesto, a medida que se desarrollen las computadoras cuánticas, descubriremos formas mucho más inteligentes de codificar y procesar información en dispositivos físicos: uno de los grandes esfuerzos ahora es crear dispositivos protegidos por hardware que estén en gran medida protegidos contra errores por sí mismos en lugar de una cantidad cuántica excesiva basada en software error de corrección. Las computadoras cuánticas topológicas, como las que se están investigando en Microsoft, Delft y Copenhague, adoptan este enfoque (aunque también requerirán un poco de corrección de errores cuánticos al estilo del software).
Por supuesto, muchos en el pasado han argumentado que “por fin hemos alcanzado el límite final de lo que la máquina xxx puede hacer”. ¿Cómo sabemos que no hay algún avance fundamental que no hayamos tenido en cuenta? Bueno, hay algunos buenos resultados de complejidad computacional que hacen que tales avances sean extremadamente improbables. Por ejemplo, se ha demostrado que incluso pequeñas no linealidades pueden permitir resolver problemas completos de NP en tiempo polinómico. El mismo resultado para la computación en curvas cerradas de tiempo, ya sea en máquinas cuánticas o clásicas. Existe una gran cantidad de evidencia de una brecha entre la clase de complejidad P y NP y tal resultado sería sorprendente, particularmente porque ya deberíamos haber observado alguna evidencia de ese hecho en nuestro universo. Otros avances que podría considerar son la computación analógica variable continua. Las computadoras analógicas clásicas usan números reales continuos en lugar de bits. Puede hacer uno utilizando valores continuos de corriente eléctrica (o incluso del flujo continuo de agua). Las máquinas de variables continuas cuánticas usarían osciladores armónicos con una posición continua y una variable de momento. El poder de los dispositivos analógicos que ofrecen uno que podría realizar operaciones aritméticas básicas (como la suma, la multiplicación y la división), así como la función de piso en tiempo constante por operación, entonces puede resolver problemas de NP completo e incluso problemas de PSPACE completo en tiempo polinomial. Sin embargo, las máquinas analógicas (clásicas o cuánticas) no pueden corregirse por error en la forma en que las máquinas digitales no son robustas frente a errores.
Dicho esto, no deberíamos descartar, y probablemente deberíamos esperar, un avance dramático en los algoritmos para el cálculo.
- ¿La computación cuántica cambiará el aprendizaje automático?
- ¿Qué significa un cuantificado en mecánica cuántica?
- Si alguien pudiera predecir exactamente en qué estado propio colapsó un estado cuántico (consistentemente), ¿cuáles serían las consecuencias más significativas?
- ¿Cómo afectará la computación cuántica a HFT / Finanzas cuantitativas?
- ¿Por qué el patrón Observador usa una interfaz para el objeto Observador? ¿Qué beneficio aporta esto a un diseño? ¿Qué problema de diseño resuelve?
