Descubrimiento en computación cuántica: Hacia una ventaja cuántica definitiva
La computación cuántica está en el umbral de convertirse en una superpotencia computacional, aunque los investigadores han buscado durante décadas un problema viable que ofrezca una ventaja cuántica definitiva, es decir, algo que solo una computadora cuántica pueda resolver. Este logro marcaría la tecnología como esencial. John Preskill, un físico teórico del Instituto Tecnológico de California, subraya la dificultad de encontrar tales problemas dado el rendimiento de las computadoras clásicas en muchas tareas.
En 1994, Peter Shor presentó un algoritmo cuántico para la factorización de grandes números, potencialmente capaz de desmantelar los sistemas de seguridad de internet, que dependen de la dificultad de factorizar grandes números. A pesar de su impresionante potencial, el algoritmo de Shor se considera de aplicación limitada, motivando la búsqueda de otros usos para las máquinas cuánticas que puedan impulsar nuevos descubrimientos científicos.
Recientemente, un equipo de físicos, incluido Preskill, puede haber identificado el candidato ideal para demostrar la ventaja cuántica. Mediante el estudio de la energía de ciertos sistemas cuánticos, descubrieron una pregunta específica y útil que es fácil de responder para una máquina cuántica, pero aún difícil para una clásica. Este avance es considerado un progreso significativo en la teoría de algoritmos cuánticos, con potencial relevancia en química y ciencias de materiales.
El problema identificado se relaciona con las propiedades de los sistemas cuánticos en diferentes estados energéticos, específicamente, encontrar el nivel mínimo local de energía de un sistema, una tarea que sigue siendo difícil de manera clásica pero que es más accesible cuánticamente. Este descubrimiento abre nuevas oportunidades en el mundo de los algoritmos cuánticos y ofrece un candidato prometedor para demostrar la ventaja cuántica sin temor a ser superado por algoritmos clásicos futuros.
Aunque el resultado es teórico y la demostración práctica en una computadora cuántica aún no es posible, marca el comienzo de una era emocionante en la computación cuántica. Con el rápido desarrollo de la tecnología cuántica, el futuro promete avances significativos en la capacidad de explorar y resolver problemas previamente inaccesibles, consolidando el papel de las computadoras cuánticas como herramientas esenciales para el avance científico.