¿Está emergiendo la computación cuántica para resolver problemas prácticos?

Amigos,

Leí con interés el artículo SMTAI 2020 de Zohair Mehkri titulado Cómo la computación cuántica (CC) revolucionará la fabricación de dispositivos electrónicos. Comenzaré diciendo que da una muy buena visión general de la computación cuántica para principiantes. Esta no es una hazaña fácil, ya que la computación cuántica es una tecnología difícil de entender. Humildemente diré que todavía me cuesta entender lo básico y estoy seguro de que no entiendo las computadoras cuánticas tan bien como él las entiende.

Figura 1. IBM es líder en la computación cuántica. Fuente de la imagen: https://www.ibm.com/quantum-computing/

Sin embargo, tengo dos preocupaciones principales con el artículo de Zohair. Una es que puede dar la impresión de que la computación cuántica se está convirtiendo en una tecnología práctica y pronto estará ampliamente disponible, hasta el punto en que podemos utilizarla para resolver problemas de fabricación de dispositivos electrónicos.

Las computadoras cuánticas son raras; hay alrededor de 30 en todo el mundo, 15 de las cuales son propiedad de IBM. Aunque para ser justos, Shenzhen SpinQ Technology hizo este anuncio recientemente:

"El 29 de enero de 2021 Shenzhen SpinQ Technology anunció que lanzará la primera computadora cuántica de escritorio de la historia. Esta será una versión miniaturizada de su anterior computadora cuántica basada en la misma tecnología (resonancia magnética nuclear) y será un dispositivo de 2 bits cuánticos. Las aplicaciones serán principalmente educativas para estudiantes de secundaria y universitarios. La compañía afirma que SpinQ se lanzará al público para el cuarto trimestre de 2021."

Dado que el dispositivo tiene sólo 2 bits cuánticos, es más que probable que sea para fines educativos no destinados a resolver problemas reales. Será interesante ver cómo surge más adelante en el año. 

Casi todas las computadoras cuánticas son superconductoras, lo que significa que requieren temperaturas muy bajas para funcionar, tan frías como -460 ° F, que es más frío que el helio líquido. También son extremadamente delicadas; incluso ligeras vibraciones hacen que fallen.

Por lo tanto, podríamos tener la capacidad de alquilar tiempo en una computadora cuántica útil en algún momento en el futuro, pero las computadoras cuánticas no serán comunes en cualquier momento cercano.

La otra preocupación que tengo es ¿cuál es la necesidad de tener computadoras cuánticas? La mayoría de los problemas prácticos a los que nos enfrentamos pueden ser resueltos por computadoras convencionales. Además, solo ciertos tipos de problemas pueden ser resueltos por las computadoras cuánticas. Como se indica en Wikipedia:

"Sin embargo, la capacidad de las computadoras cuánticas para acelerar los algoritmos clásicos tiene límites superiores rígidos y la abrumadora mayoría de los cálculos clásicos no pueden acelerarse mediante el uso de computadoras cuánticas."

La computación cuántica es una tecnología emocionante y muchos descubrimientos maravillosos sin duda vendrán de ella. Sin embargo, soy escéptico de que resolverá los problemas prácticos en cualquier momento cercano.

Saludos,

Dr. Ron