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¿Pueden ser útiles las computadoras cuánticas?

Eric Lukero/Google

Google y XPRIZE están lanzando un concurso de 5 millones de dólares para encontrar usos prácticos para las computadoras cuánticas que realmente podrían beneficiar a la sociedad. Ya sabemos que las computadoras cuánticas pueden realizar tareas específicas más rápido que las computadoras clásicas, después de que Google afirmara por primera vez ventaja cuántica para su procesador Sycamore en 2019. Sin embargo, estas tareas de demostración son puntos de referencia simples sin aplicaciones del mundo real.

«Hay muchos problemas matemáticos bastante abstractos en los que podemos demostrar que las computadoras cuánticas ofrecen aceleraciones muy, muy grandes», dice ryan babbush en Google. «Pero gran parte de la comunidad de investigación se ha centrado menos en tratar de hacer coincidir esas aceleraciones cuánticas más abstractas con aplicaciones específicas del mundo real, y en tratar de descubrir cómo se podrían usar las computadoras cuánticas».

Con ese fin, Google y la Fundación XPRIZE están instando a los investigadores a idear nuevos algoritmos cuánticos como parte de una competencia de tres años. Los algoritmos ganadores podrían resolver un problema existente, como encontrar un nuevo electrolito de batería que mejore enormemente la capacidad de almacenamiento, pero no es necesario que resuelvan el problema en la práctica, afirma Babbush. En cambio, los investigadores sólo necesitan mostrar cómo se podría aplicar un algoritmo, detallando las especificaciones exactas de computación cuántica requeridas. Alternativamente, los competidores podrían mostrar cómo se podría aplicar un algoritmo cuántico existente a un problema del mundo real que no se había considerado previamente.


El premio evaluará los algoritmos de los participantes según una variedad de criterios, como qué tan grande podría ser su impacto, si abordan problemas similares a los descritos en los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas y qué tan viable pueden ejecutarse en las máquinas disponibles. ahora o en un futuro próximo.

Un fondo de premios total de 5 millones de dólares se dividirá en un gran premio de 3 millones de dólares compartido entre hasta tres ganadores, 1 millón de dólares compartido entre como máximo cinco finalistas y 50.000 dólares para cada uno de los 20 semifinalistas.

El premio podría ayudar a cambiar el enfoque de los investigadores de computación cuántica de las definiciones técnicas de ventaja cuántica, como las demostradas por Google o IBM, a usos en el mundo real, dice. Nicolás Quesada en el Politécnico de Montreal en Canadá. “[The prize is] Dando en el clavo de que este es un problema muy importante”, afirma Quesada. «Necesitamos descubrir qué hacer con una computadora cuántica».

Sin embargo, encontrar algoritmos cuánticos socialmente beneficiosos requerirá una mejor comprensión de cómo funcionan las computadoras cuánticas, por ejemplo, cómo lidiar con el ruido y los errores, dice. Bill Fefferman en la Universidad de Chicago. El premio no aborda este aspecto fundamental de la construcción de ordenadores cuánticos, afirma.

«Soy muy optimista, en principio, de que encontraremos algoritmos que sean realmente útiles», Fefferman. «No soy tan optimista en cuanto a que, en los próximos tres años, seamos capaces de descubrir esos algoritmos y luego también implementarlos en el hardware actual que existirá».

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