الريــم
06-14-2023, 07:30 PM
A medida que los ordenadores cu?nticos se hacen m?s potentes necesitan de m?s aislamiento para evitar el ruido y de mecanismos para corregir errores. Ahora, IBM ha logrado avanzar en este sentido y ha probado que una de sus m?quinas puede ayudar en el c?lculo de problemas cient?ficos pr?cticos.
En su experimento, investigadores del Centro Thomas J. Watson de la empresa IBM han demostrado, después de emplear un "truco" que disminuye el ruido y los errores, que su ordenador Kyiv de 127 c?bits es capaz de simular estados f?sicos extremadamente complejos con una alta fidelidad. Los resultados se publican en la revista Nature.
Aunque ya se ha comprobado que los procesadores cu?nticos pueden superar a los cl?sicos en la resoluci?n de tareas -supremac?a cu?ntica-, hasta ahora lo han hecho con problemas artificiosos, es decir, dise?ados espec?ficamente y no con una utilidad patente.
La comunidad cient?fica debate, por tanto, si los ordenadores cu?nticos actuales y futuros -aun con ruido y errores- pueden ser lo suficientemente buenos para ejecutar c?lculos que puedan ser ?tiles, por ejemplo, para fines de investigaci?n.
El equipo de Andrew Eddins, Youngseok Kim y Abhinav Kadala ha demostrado en este estudio que su chip cu?ntico puede generar, manipular y medir con fiabilidad -el parecido del resultado obtenido al que deber?a ser- estados cu?nticos tan complejos que sus propiedades no pueden estimarse con fiabilidad mediante aproximaciones cl?sicas, resume la revista.
El experimento sugiere que los ordenadores cu?nticos "podr?an ser ya capaces de ayudar con algunos problemas espec?ficos -como el estudio de modelos f?sicos- que resultan intratables en los ordenadores cl?sicos, incluso sin correcci?n de errores".
Normas de la f?sica cu?ntica
La misi?n de los ordenadores cu?nticos, como la de los convencionales y supercomputadores, es la de hacer operaciones, que los primeros ejecutan de forma muy distinta: trabajan a nivel at?mico y por lo tanto siguiendo las normas de la f?sica cu?ntica (rama encargada de estudiar el mundo a escalas espaciales muy peque?as).
Los ordenadores cu?nticos funcionan con c?bits (unidad b?sica de informaci?n cu?ntica) y no bits (como en los tradicionales).
Un bit (acr?nimo en inglés de binary digit -d?gito binario-) es la unidad m?nima de informaci?n empleada en inform?tica o en un dispositivo digital y se representa con dos valores, 0 y 1 -todo lo que soporta el funcionamiento de un ordenador cl?sico se escribe en estos términos-.
Sin embargo, en la computaci?n cu?ntica esto cambia, ya que un cubit, a diferencia de un bit, puede contener, adem?s, ciertas combinaciones de ambos valores que no se pueden conseguir cl?sicamente, lo que posibilita una velocidad de procesamiento mayor.
Los sistemas cu?nticos son muy sensibles al ruido -cambios de temperatura, de luz- y esto puede perturbar el c?lculo y dar lugar a resultados inexactos, un problema que se ve agravado cuanto m?s grande es la instalaci?n.
Los cl?sicos est?n construidos con mecanismos propios para corregir errores, pero en los cu?nticos sigue siendo un desaf?o.
Esos mecanismos se conocen te?ricamente, pero implican aumentar mucho el n?mero de c?bits y operaciones, de manera que solo compensar?a introducirlos en un ordenador cu?ntico en el que las probabilidades de error en cada operaci?n fueran a?n mucho m?s bajas que las actuales, explica Carlos Sab?n, del departamento de F?sica Te?rica de la Universidad Aut?noma de Madrid, que no firma el art?culo.
El reto de tener un ordenador cu?ntico con tant?simos c?bits y con probabilidades de error tan extremadamente bajas est? todav?a muy lejos de las capacidades tecnol?gicas actuales, resume a Science Media Centre.
La pregunta que el equipo de IBM se plante? es si se puede hacer algo ?til con los ordenadores cu?nticos actuales, con un n?mero peque?o de c?bits y unas probabilidades de error relativamente altas.
Mitigaci?n de errores
Para sortear el problema, el equipo no utiliz? la correcci?n de errores, sino la "mitigaci?n de errores", una técnica propuesta hace unos cinco a?os como alternativa a la primera, detalla a EFE este investigador.
Se trata de una especie de "truco" por el que se corrigen los errores a posteriori normalmente con un ordenador cl?sico, una vez conocidos estos y las fuentes de donde provienen e implicaciones.
En estos resultados "mitigados", IBM usa una m?quina de 127 c?bits -de los mayores n?meros publicados- y ejecuta en ella circuitos cu?nticos con 2880 puertas l?gicas (operaciones) entre parejas de c?bits.
Con ello ha podido simular el modelo de Ising, introducido originalmente para explicar propiedades vinculadas al magnetismo y que con el tiempo ha encontrado muchas aplicaciones en f?sica.
Para Sab?n, si bien los resultados est?n a?n en fase experimental, tienen peso. "Frente al concepto de ventaja o supremac?a cu?ntica que defiende Google -con polémica incluida cuando asegur? en 2019 haberla conseguido e IBM lo puso en duda-, IBM quiere ahora poner de relieve la utilidad cu?ntica".
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/sociedad/paso-ordenadores-cuanticos-logran-aplicaciones-88697969)
En su experimento, investigadores del Centro Thomas J. Watson de la empresa IBM han demostrado, después de emplear un "truco" que disminuye el ruido y los errores, que su ordenador Kyiv de 127 c?bits es capaz de simular estados f?sicos extremadamente complejos con una alta fidelidad. Los resultados se publican en la revista Nature.
Aunque ya se ha comprobado que los procesadores cu?nticos pueden superar a los cl?sicos en la resoluci?n de tareas -supremac?a cu?ntica-, hasta ahora lo han hecho con problemas artificiosos, es decir, dise?ados espec?ficamente y no con una utilidad patente.
La comunidad cient?fica debate, por tanto, si los ordenadores cu?nticos actuales y futuros -aun con ruido y errores- pueden ser lo suficientemente buenos para ejecutar c?lculos que puedan ser ?tiles, por ejemplo, para fines de investigaci?n.
El equipo de Andrew Eddins, Youngseok Kim y Abhinav Kadala ha demostrado en este estudio que su chip cu?ntico puede generar, manipular y medir con fiabilidad -el parecido del resultado obtenido al que deber?a ser- estados cu?nticos tan complejos que sus propiedades no pueden estimarse con fiabilidad mediante aproximaciones cl?sicas, resume la revista.
El experimento sugiere que los ordenadores cu?nticos "podr?an ser ya capaces de ayudar con algunos problemas espec?ficos -como el estudio de modelos f?sicos- que resultan intratables en los ordenadores cl?sicos, incluso sin correcci?n de errores".
Normas de la f?sica cu?ntica
La misi?n de los ordenadores cu?nticos, como la de los convencionales y supercomputadores, es la de hacer operaciones, que los primeros ejecutan de forma muy distinta: trabajan a nivel at?mico y por lo tanto siguiendo las normas de la f?sica cu?ntica (rama encargada de estudiar el mundo a escalas espaciales muy peque?as).
Los ordenadores cu?nticos funcionan con c?bits (unidad b?sica de informaci?n cu?ntica) y no bits (como en los tradicionales).
Un bit (acr?nimo en inglés de binary digit -d?gito binario-) es la unidad m?nima de informaci?n empleada en inform?tica o en un dispositivo digital y se representa con dos valores, 0 y 1 -todo lo que soporta el funcionamiento de un ordenador cl?sico se escribe en estos términos-.
Sin embargo, en la computaci?n cu?ntica esto cambia, ya que un cubit, a diferencia de un bit, puede contener, adem?s, ciertas combinaciones de ambos valores que no se pueden conseguir cl?sicamente, lo que posibilita una velocidad de procesamiento mayor.
Los sistemas cu?nticos son muy sensibles al ruido -cambios de temperatura, de luz- y esto puede perturbar el c?lculo y dar lugar a resultados inexactos, un problema que se ve agravado cuanto m?s grande es la instalaci?n.
Los cl?sicos est?n construidos con mecanismos propios para corregir errores, pero en los cu?nticos sigue siendo un desaf?o.
Esos mecanismos se conocen te?ricamente, pero implican aumentar mucho el n?mero de c?bits y operaciones, de manera que solo compensar?a introducirlos en un ordenador cu?ntico en el que las probabilidades de error en cada operaci?n fueran a?n mucho m?s bajas que las actuales, explica Carlos Sab?n, del departamento de F?sica Te?rica de la Universidad Aut?noma de Madrid, que no firma el art?culo.
El reto de tener un ordenador cu?ntico con tant?simos c?bits y con probabilidades de error tan extremadamente bajas est? todav?a muy lejos de las capacidades tecnol?gicas actuales, resume a Science Media Centre.
La pregunta que el equipo de IBM se plante? es si se puede hacer algo ?til con los ordenadores cu?nticos actuales, con un n?mero peque?o de c?bits y unas probabilidades de error relativamente altas.
Mitigaci?n de errores
Para sortear el problema, el equipo no utiliz? la correcci?n de errores, sino la "mitigaci?n de errores", una técnica propuesta hace unos cinco a?os como alternativa a la primera, detalla a EFE este investigador.
Se trata de una especie de "truco" por el que se corrigen los errores a posteriori normalmente con un ordenador cl?sico, una vez conocidos estos y las fuentes de donde provienen e implicaciones.
En estos resultados "mitigados", IBM usa una m?quina de 127 c?bits -de los mayores n?meros publicados- y ejecuta en ella circuitos cu?nticos con 2880 puertas l?gicas (operaciones) entre parejas de c?bits.
Con ello ha podido simular el modelo de Ising, introducido originalmente para explicar propiedades vinculadas al magnetismo y que con el tiempo ha encontrado muchas aplicaciones en f?sica.
Para Sab?n, si bien los resultados est?n a?n en fase experimental, tienen peso. "Frente al concepto de ventaja o supremac?a cu?ntica que defiende Google -con polémica incluida cuando asegur? en 2019 haberla conseguido e IBM lo puso en duda-, IBM quiere ahora poner de relieve la utilidad cu?ntica".
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/sociedad/paso-ordenadores-cuanticos-logran-aplicaciones-88697969)