7 conceptos clave para entender la Computación Cuántica

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  • Tras cuadruplicar el rendimiento su computadora cuántica en marzo pasado, Honeywell desarrolló un glosario con los términos básicos en la Computación Cuántica.

CIUDAD DE MÉXICO, 23 de junio 2021.- Honeywell Quantum Solutions alcanzó a finales del trimestre anterior un hito más en su búsqueda por desarrollar las computadoras cuánticas más avanzadas, luego de cuadruplicar rendimiento del System Model H1. Es la tercera vez en nueve meses que Honeywell establece un récord de la industria en volumen cuántico.

“En esencia, las computadoras cuánticas son máquinas muy poderosas, capaces de realizar ciertos cálculos y procesamientos de información masivos velozmente, que mediante otro método tomaría años, o incluso siglos, ejecutar”, explicó Manuel Macedo, Presidente de Honeywell Latinoamérica. “Honeywell Quantum Solutions ya está colaborando con empresas como JPMorgan Chase, Merck, DHL, BMW, Samsung y otras para, a través de la computación cuántica, lograr la transformación de las industrias”.

Para entender mejor la información en torno a esta tecnología emergente, Honeywell desarrolló un glosario de las 7 palabras clave que todos los interesados en computación cuántica deben conocer:

Qubit. En la informática clásica, la unidad de datos más pequeña es un dígito o bit binario. Un bit es un flujo de pulsos eléctricos que existen cada uno en una posición “0” (apagado) o “1” (encendido). Un bit o qubit cuántico es la unidad de datos más pequeña en la computación cuántica. Los qubits pueden existir como ceros y unos simultáneamente. Esta capacidad de estar en múltiples posiciones a la vez es una de las razones por las que la computación cuántica promete ser tan poderosa.

Entrelazamiento cuántico. Generalmente, es imposible estar en dos lugares a la vez, excepto en física cuántica. Gracias a un fenómeno llamado entrelazamiento, las partículas cuánticas pueden unirse a grandes distancias y compartir un estado cuántico. Cambiar el estado de una partícula cuántica tiene un impacto correlativo en el estado de la otra. Las computadoras cuánticas utilizan este fenómeno entrelazando qubits y luego codificándolos con información para ejecutar cálculos mientras comparten un estado cuántico.

Tecnología de iones atrapados. Honeywell Quantum Solutions desarrolló la tecnología cuántica de iones atrapados, donde los sistemas “atrapan” átomos (iones) de iterbio cargados con campos electromagnéticos para que puedan ser manipulados y codificados con información utilizando señales de microondas y láseres.

Circuito cuántico. El software cuántico no es como el código informático tradicional, sino que los algoritmos cuánticos específicos se escriben como un “circuito”, que es una serie de instrucciones para cada qubit durante el cálculo. Estos circuitos a menudo parecen una hoja de música.

Fidelidad . Las computadoras realizan cálculos manipulando los estados de los bits, cambiando los bits de 0 a 1 y de 1 a 0, como accionar un interruptor. De manera similar, las computadoras cuánticas deben poder manipular qubits de 0 a 1, y así sucesivamente. La precisión del cálculo depende de la capacidad para realizar estos “cambios de bits” con una tasa de éxito o “fidelidad” muy alta. La fidelidad es la medida de la frecuencia con la que un intento de cambio da como resultado el estado de qubit correcto. Cuanto mayor sea la fidelidad, mejor. La fidelidad de operación de quibit individuales de la computadora cuántica de Honeywell es de 99,997%, actualmente el mejor rendimiento en esta materia.

Volumen cuántico. No se puede juzgar un libro por su portada. Lo mismo ocurre con la computación cuántica. No se puede juzgar una computadora cuántica únicamente por la cantidad de qubits que tiene. Otros factores como el número de operaciones, la fidelidad y la conectividad qubit también afectan el rendimiento. El punto de referencia Quantum Volume (QV) se desarrolló para medir el rendimiento de una manera comparable en todas las tecnologías de computación cuántica. Cuanto mayor sea el QV, más potente será el sistema. El récord de QV lo tiene el System Model H1 de Honeywell, que alcanzó un volumen cuántico de 512 en marzo de 2021.

Medición de medio circuito. Con esta función, los qubits se pueden medir de forma selectiva en un punto que no sea el final de un circuito cuántico. La información cuántica de un qubit medido colapsa a un estado clásico (cero o uno), pero los qubits no medidos conservan su estado cuántico. Con base en el qubit medido, los usuarios pueden decidir qué acciones realizar en el circuito, lo que permite una programación de computadora cuántica mucho más dinámica y flexible. Usar la medición de medio circuito para realizar acciones lógicas condicionales es equivalente a usar una declaración “Si-Entonces” en el software clásico.