A vueltas con los ordenadores cuánticos

[Anilandro]

El ordenador cuántico hace ya algunos años que dejó atrás el nivel de concepto y se convirtió en realidad, aunque por ahora, los prototipos sólo pueden abordar operaciones muy determinadas y casi pensandas, o diría optimizadas, exclusivamente para el particular modo de proceso de tales "ordenadores"...

...Y todo eso está muy bien, pero por mucho que he leído sobre los ordenadores cuánticos no llego a comprender que demonios hacen ni cómo lo hacen. En todas las descripciones encuentro los mismos mantras, la comparación entre los bits y los qbits, que si a diferencia de los primeros, estos segundos pueden adoptar muchos valores, incluso de forma simultánea (?), multiplicando de forma exponencial su potencia del cálculo, la historia del entrelazamiento, e incluso leí un críptico artículo teórico en Investigación y Ciencia sobre algoritmos para corregir los inevitables "errores" que la indeterminación cuántica produce y que también crecen de forma exponencial al aumentar el número de qbits.

Vale, no me considero tonto y a mis sesenta y cuatro, después de comenzar a principios de los ochenta con el genial Sinclair ZX81, al menos algo se me habrá pegado de ordenadores y algoritmos, pero supongo que esto me supera, lo reconozco, o es que nadie quiere, o no es capaz o no se molesta en explicarlo con palabras asequibles y suficientemente precisas para que otros puedan entender cómo algo tan nebuloso formado por unos pocos átomos metidos en helio líquido puede ser programado, cargado con datos totalmente discretos, y arrojar al final resultados reales, determinados y numéricos en una pantalla o en una impresora. ¿Cómo son los dispositivos de estos "ordenadores", y los circuitos, y las interfaces, y las órdenes de programación, y los procesos internos a nivel físico y electrónico? ¿Cómo puñetas (perdonad la expresión) se pueden leer muchos resultados distintos "simultáneos" sin que el ruido enmascare el que interesa? ¿De qué manera se sabe además cual es el que "interesa"? ...Porque en realidad, por las explicaciones al uso que leo por ahí no veo la diferencia entre un qbit y lo que yo llamaría un "algobit", ya que si el cuántico puede adoptar muchos valores, un supuesto valor-procesador "analógico" también podría hacerlo, y además con la ventaja de que los resultados serían repetitivos, iguales y fiables dentro de la precisión del sistema (que puede ser muy alta), y no sólo estadísticamente "ciertos o falsos" desde su misma base (como una tirada de dados), como en el caso cuántico.

En fin, quienes tengáis más claro este asunto tal vez penséis que estoy dando palos de ciego a un nivel tan elemental que ni siquiera permite asimilar las posibles explicaciones, como cuando se intenta razonar sobre termodinámica y energía con un free-energy-boy que no ha abierto un libro de física en su vida, o sin ir tan lejos cuando me meto en argumentos sobre la no existencia del tiempo como entidad real, y al final, supongo que de forma merecida, obtengo el silencio por respuesta.

Ayer, por ejemplo, se me ocurrió leer un artículo de Francisco R. Villatoro en Naukas, que se supone de divulgación ( https://francis.naukas.com/2018/07/15/e ... sta-en-ph/ ) titulado: "El poder de los ordenadores cuánticos: Un problema en BQP que no está en PH" ...y confieso que no entendí absolutamente nada, casi ni las comas con que está escrito. ¿Es un problema mío, o es un fallo de comunicación más general? y muchos de los que hablan y hablan de "ordenadores cuánticos y qbits" aún sin reconocerlo, andan tan perdidos como yo...

Saludos a todos

[Homer]

Es la tecnología del futuro, siempre lo ha sido y siempre lo será

[Anilandro]

Eso no lo sé, Homer, si siempre será o no del futuro, como las paridas de Star Trek, pero de lo que me quejo es que hay demasiado vapor y divagación en los artículos y declaraciones sobre este tema, me quejo de la falta de detalle. Es como si para describir un ordenador convencional te muestran las fotos del rack de un servidor y una pantalla con diseños 3D pero luego sólo te dicen que todo eso se basa en el bit, dos estados, cero y uno, que siendo cierto, no dice nada por estar a años luz de la forma compleja y real de cómo se interrelacionan millones de bits para que un ordenador funcione. Porque esto es precisamente lo que todo el mundo dice sobre el ordenador cuántico, hasta el punto de tener la sensación de que muchos divulgadores no tienen ni idea y se limitan a copiar textualmente a los demás, eso cuando no se saltan cualquier elemento de hardware y software y te largan crípticas parrafadas puramente matemáticas como ese caso de Francis Villatoro.

...Por eso agradecería que alguien lo explicara como le gustaría oírlo a un electrónico e informático de sistemas de control con experiencia pero sin dotes adivinatorias...

Saludos

[heli]

Yo tampoco lo entiendo bien, pero es normal, me falta formación...

El artículo de Francisco R. Villatoro no es lo mejor para aprender, es muy técnico orientado a estudiosos del tema, no vale para profanos. Para nosotros mucho mejor este de El Tamiz (incompleto): https://eltamiz.com/elcedazo/category/c ... -cuantica/

Básicamente la computación cuántica esta ligada al "problema P versus NP": https://www.technologyreview.es/s/1374/ ... e-nosotros

La computación cuántica puede resolver problemas de complejidad NP como si fueran P, lo que proporciona soluciones casi inmediatas a problemas hoy irresolubres (en un tiempo razonable) , como la factorización de primos grandes, búsquedas en bases de datos sin indexar etc. Los más ilusionados con esto son los matemáticos teóricos, porque automáticamente quedarían resueltos muchas de los problemas abiertos hoy en día, y la NSA porque rompería de forma automática casi todos los sistemas criptográficos actuales. (<Paranoic mode>Sospecho que esta última organización es la que mantiene viva y con fondos la investigación en este campo...<\Paranoic mode>)

La pega es que no se pueden mantener muchos Qbits a la vez por mucho tiempo sin que sufran decoherencia (y dejen de ser cuánticos). Se usan temperaturas cerca del cero absoluto, pero siguen existiendo muchos problemas prácticos.

Ibm fabrica un computador cuántico https://www.research.ibm.com/ibm-q/ para investigación...

[Anilandro]

Como bien dices, Heli, entender estos computadores es un problema de formación, que en este tema, si cabe, es más necesaria que en otros para poder asimilar la información.

Hace algunos años recibía los avisos y guardaba todos los temas de física publicados por El Tamiz, que eran excelentes, muy didácticos. El tema monográfico "Cuántica sin fórmulas" lo leí entonces, e incluso lo tengo impreso en papel.

...He comenzado a mirar el enlace de este sitio sobre "Computación cuántica", y veo que es más o menos lo que andaba buscando, al menos en cuanto a nivel y al evidente enfoque del autor para explicar las cosas desde unas bases asumibles y sin dejar demasiados huecos. Ahora que estoy de vacaciones aprovecharé para seguir en ello. Espero poder llegar a entender cómo se puede llegar a obtener resultados deterministas a partir del funcionamiento cuántico, que es una de mis incógnitas. Ya iré comentando el tema a medida me entere...

También buena descripción del "problema P versus NP".

Gracias por los enlaces. Un saludo.

[fusion]

Imagino que como en el caso de la Inteligencia artificial hay muchísima basura escrita. Lo difícil es sacar la parte útil, si es que existe.

Obviamente la "física" cuántica que me enseñaron a mí era basura, para sacar notable en un examen de 9 horas de duración, solo tuve que rellenar el examen con fórmulas matemáticas que parecieran que tuvieran sentido, como un pintor pintando un cuadro abstracto, obviamente después de la primera línea nada tiene sentido salvo tratar de abrumar al lector. Lo mejor que hice cuando acabé la carrera es mandar los libracos al trapero, impidiendo así que cayera en manos de un físico ingenuo.

Ahora se enseña cuántica en los colegios en USA, imagino habrán encontrado algo útil en ella que merezca enseñar

Si alguien ha aplicado la cuántica para hacer algo útil que lo diga, en lo que a mí respecta en física llevamos perdidos 50 años en los que solo se ha avanzado en materiales, lo cual contrasta con la cantidad de avances que hubieron hasta la SGM, obviamente algo se está haciendo mal y en mi opinión simplemente no se sigue el método científico y todo lo que no siga el método científico es otra cosa, llámese religión, filosofía o como quiera llamarse, no se puede decir a la naturaleza como debe comportarse. Así no lo entiende la gente de Iter después de haberse construido 600 tokamaks

Respecto los orednadores cuánticos si lo pones a conducir un coche la probabilidad de tirarse por el barranco debe ser siempre 0 o no valen para esos usos