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El miedo bitcoiner a la computación cuántica

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Autor: Pau Ninja
Último episodio en febrero, 2024

#478. Algunos dicen que los ordenadores cuánticos destruirán Bitcoin. Otros que esto lo llevará a evolucionar con encriptación cuántica. ¿Qué digo yo? Que no tengo ni idea, por esto he traído a mi físico de confianza y ninja de la vida en Sociedad, el bueno de Jorge, para que me lo explique en lenguaje para que un lelo que suspendía física en el instituto lo pueda entender.

Sentirse cómodo con la incertidumbre es esencial para entender la computación cuántica; incluso Einstein describió una de las características cuánticas que se aprovechan para la computación como «espeluznante». Muchos de los conceptos subyacentes no son intuitivos y requieren complejas matemáticas para ilustrarlos.

Qué es la computación cuántica

ordenador cuántico

La informática es una actividad que crea, requiere u obtiene beneficios de los ordenadores. También significa construir y diseñar sistemas de hardware y software, que a su vez sirven para toda una serie de aplicaciones, como hacer que los sistemas informáticos se comporten de forma inteligente, realizar estudios científicos, procesar y estructurar datos masivos y mucho más.

La informática cuántica es el área de la informática en la que el objetivo es establecer y desarrollar una tecnología informática basada en los principios de la teoría cuántica, una física moderna que explica el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico.

En lenguaje llano, significa que es la física la que explica cómo funciona todo. Así pues, entender la mecánica cuántica para inventar nuevas formas de computación.

Fundamentalmente, los ordenadores cuánticos están diseñados para realizar cálculos cuánticos. Estos ordenadores extraen algunas de las observaciones y sucesos de la mecánica cuántica para proporcionar un hito en la potencia de procesamiento.

Para hacerlo posible, estos ordenadores utilizan qubits (bits cuánticos). A diferencia de los ordenadores tradicionales, que sólo utilizan bits, representados por números binarios 0 y 1.

Los ordenadores cuánticos pueden enfrentarse fácilmente a cualquier problema, ya que pueden realizar cálculos multidimensionales, es decir, pueden recorrer múltiples caminos en un solo instante de tiempo.

Esto se debe a que estos ordenadores tienen una asombrosa capacidad para generar y manipular qubits. Los qubits son versiones cuánticas de los bits, normalmente partículas como electrones o fotones.

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Pueden mantener así como manejar la incertidumbre porque, en lugar de ser sólo 0 y 1, pueden ser ambos simultáneamente o incluso estar en algún lugar del espectro entre los dos estados. Este estado alcanzado se denomina superposición coherente.

Otra cosa asombrosa que hacen posible los qubits es el entrelazamiento. En este caso, dos partículas están unidas aunque físicamente sean entidades separadas, es decir, si una se comporta de una determinada manera, la otra cambiará instantáneamente su comportamiento de una forma predecible.

Por el momento, llamamos a esto magia, ya que nadie entiende ni sabe realmente cómo funciona.  En el lenguaje de la informática cuántica, significa que se puede mover la información aunque contenga incertidumbre.

Aplicaciones de la computación cuántica

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La computación cuántica es una tendencia importante en la industria informática actual. Las posibles aplicaciones de la computación cuántica son infinitas. He aquí algunas aplicaciones de la computación cuántica de entre las enormes posibilidades.

Mejorar el tratamiento del cáncer

Si se reconocen en sus primeras fases, algunas formas de cáncer son tratables. Este tratamiento puede incluir diversos métodos, como cirugía, quimioterapia y radioterapia.

Un factor importante en el tratamiento del cáncer mediante radioterapia es la optimización del haz. La radiación administrada a un paciente mata las células de la región a la que afecta. A menudo, junto con las células cancerosas, también se destruyen algunas partes circundantes de las células sanas.

En la última década se han desarrollado varios métodos de radiación que utilizan nuestros ordenadores clásicos.

Sin embargo, en 2015, los investigadores del Roswell Park Cancer Institute propusieron una nueva forma de optimizar los haces de radiación que utiliza ordenadores de recocido cuántico.

Optimización del flujo de tráfico

El tráfico es uno de los principales problemas a los que nos enfrentamos hoy en día. Google ha intentado solucionar el problema sugiriendo rutas alternativas y destacando los lugares de tráfico moderado y alto.

Sin embargo, esto no soluciona el problema del tráfico en las carreteras. En 2017, Volkswagen intentó abordar el problema del tráfico haciendo frente al tráfico en sí.

Utilizaron la técnica QUBO-Quadratic Unconstraint Binary Optimization junto con los ordenadores quantum annealing para encontrar la ruta óptima para un determinado número de coches además de todas las posibles rutas en consideración.

Hasta ahora, han probado unos 10000 taxis en Pekín para demostrar cómo este método optimiza el tráfico más rápido de lo que pueden hacerlo los ordenadores clásicos.

Optimización de carteras

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Saber en qué activos invertir y en cuáles desinvertir es un reto que no puede resolverse con la informática actual.

Asegurarse de que su cartera está saneada marcará la diferencia en el capital que consiga en el futuro.

La optimización de la cartera consiste en seleccionar el mejor activo en el que invertir, que equilibre el riesgo con los beneficios esperados.

Un problema difícil de resolver para los ordenadores convencionales, pero el recocido cuántico puede ayudar a darles respuesta en un santiamén.

Predicción meteorológica

A todos nos ha pasado alguna vez que vemos una previsión soleada y, en cuanto salimos a la calle, empieza a diluviar. Las previsiones meteorológicas nunca son 100% exactas.

En 2017, un investigador de Rusia publicó un artículo en el que proponía la posibilidad de que los ordenadores cuánticos predijeran el tiempo con mayor precisión en comparación con los ordenadores clásicos.

Hay ciertas limitaciones a las que se enfrentan nuestros ordenadores actuales a la hora de predecir todos los intrincados cambios meteorológicos. Uno de los principales problemas a la hora de predecir el tiempo correctamente es la necesidad de una gran cantidad de datos.

Con la ayuda de la metodología Dynamic Quantum Clustering (DQC), se espera que los ordenadores cuánticos aceleren el procesamiento de datos para ofrecernos previsiones meteorológicas más precisas.

Blockchain en computación cuántica

blockchain

La tecnología blockchain, una innovación relativamente nueva, permite a las partes realizar transacciones entre iguales en un sistema no gobernado por una autoridad central. En lugar de confiar en una autoridad central, la cadena de bloques proporciona un marco de confianza que es posible gracias a las propiedades de los algoritmos criptográficos.

Mientras estos algoritmos se consideren seguros, las actividades que no cumplan las normas, como las transacciones ilegítimas de criptomonedas, se descartan, lo que incentiva a los actores a comportarse honestamente. Se supone que son seguros frente a potentes superordenadores, ahora y en un futuro previsible.

Pero, a medida que evolucionan los ordenadores cuánticos, esta suposición corre el riesgo de desbaratarse, exponiendo potencialmente cientos de miles de millones de dólares en criptomonedas a sofisticados ciberdelincuentes.

A pesar de que la computación cuántica se encuentra en una fase relativamente temprana de desarrollo, los especialistas ya están pronosticando el potencial de los actores equipados con tecnología cuántica para robar grandes cantidades de criptomonedas abusando de la ventaja que puede proporcionar la computación cuántica.

La nueva tecnología y los nuevos algoritmos podrían, a corto y medio plazo, subvertir las prácticas de seguridad digital establecidas utilizando dos tipos clave de ataque: el ataque de almacenamiento y el ataque de tránsito.

China y la computación cuántica

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China afirma tener la capacidad de suministrar un ordenador cuántico casero y plenamente funcional, lo que la convierte en el tercer país en conseguirlo después de Estados Unidos y Canadá. A pesar de que los expertos en computación cuántica califican el anuncio de «formidable», un analista de GlobalData sostiene que el último ordenador cuántico chino no tendrá un impacto significativo en el mercado mundial.

Origin Quantum Computing Technology, con sede en la provincia china de Anhui, ha entregado un ordenador cuántico de 24 qubits basado en tecnología de chip superconductor -denominado Wuyuan- a un usuario desconocido. La empresa también ha construido una cadena ecológica para el ordenador que incluye software, un sistema operativo y una plataforma en la nube, según un informe del South China Morning Post.

China ha invertido más de 15.000 millones de dólares en sus programas de computación cuántica.

Un reciente informe de GlobalData señalaba que Estados Unidos va unos cinco años por delante de China. Pero es sólo cuestión de tiempo que China y EE.UU. alcancen la paridad técnica en computación cuántica.

Cómo invertir en computación cuántica

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A medida que más personas conozcan las acciones cuánticas y sus beneficios potenciales, es probable que la comunidad inversora las acepte y adopte de forma más generalizada.

Las acciones de computación cuántica son un nuevo tipo de inversión que está ganando popularidad entre los inversores.

Los ordenadores cuánticos aprovechan los principios de la mecánica cuántica para crear nuevas y potentes formas de realizar cálculos.

La tecnología cuántica debe considerarse un factor clave para las industrias del futuro, con aplicaciones que incluyen mejores métodos de descubrimiento de fármacos y modelización de los mercados financieros.

Una tecnología incipiente

No obstante, la industria cuántica se encuentra aún en una fase muy incipiente. Casi todas las empresas mencionadas en este artículo aún no han generado ingresos materiales a partir de la tecnología cuántica. A lo largo de la última década, estas empresas han ido creciendo a partir de laboratorios de investigación, obteniendo financiación pública y privada de inversores cuánticos y apostando por la investigación fundamental para desarrollar tecnologías realmente novedosas.

Una inversión en cualquiera de estos valores de la computación cuántica se basa en un juicio de valor fundamental: que podemos construir ordenadores cuánticos útiles.

Invertir en informática cuántica empieza por investigar cómo utilizan las empresas esta tecnología para mejorar sus productos y servicios. Los siguientes son algunos nombres importantes en la inversión en computación cuántica.

Alphabet

Alphabet Inc. (NASDAQ: GOOG), la empresa que está detrás de Google, es también un nombre importante en el desarrollo de la computación cuántica. Google ha estado desarrollando hardware de computación cuántica desde principios de la década de 2000.

En 2019, Google afirmó haber logrado la «supremacía cuántica», lo que significa que su ordenador cuántico podría resolver un problema que a un ordenador clásico le llevaría más de 10.000 años.

IBM

International Business Machines (NYSE: IBM) es una multinacional tecnológica con más de 170 años en el desarrollo de tecnología. IBM participa en la investigación cuántica desde la década de 1980.

La empresa también ha anunciado recientemente la apertura del IBM Quantum Computation Center, que alberga la mayor flota de sistemas de computación cuántica del mundo disponibles para acceso externo.

Honeywell Internacional

Honeywell International (NASDAQ: HON) es un conglomerado que opera en diversos sectores, como el aeroespacial, las tecnologías de la construcción y las soluciones de productividad.

En 2020, la empresa anunció que había desarrollado el ordenador cuántico más potente del mundo basado en la tecnología de iones atrapados.

El ordenador, que tiene un volumen cuántico de 64, está diseñado para aplicaciones industriales y científicas y desde entonces se ha lanzado comercialmente.

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Alibaba Group Holding Limited

Alibaba Group Holding Limited (NYSE: BABA) es uno de los principales actores de la industria tecnológica mundial, con una amplia gama de negocios y operaciones. Además de sus conocidas ofertas de comercio electrónico, la empresa está invirtiendo mucho en el intercambio de archivos y conocimientos de tecnología en la nube.

Su filial de computación en nube, Alibaba Cloud, ha estado desarrollando una plataforma de computación cuántica basada en la nube para ofrecer servicios de descarga más rápidos.

Corporación Microsoft

Microsoft Corporation (NASDAQ: MSFT) es uno de los principales desarrolladores de software y hardware del mundo, con una capitalización bursátil total de más de 2 billones de dólares. La empresa es más conocida por su sistema operativo Windows y su línea de productos.

Microsoft también ha desarrollado una plataforma de software, denominada Microsoft Quantum Development Kit, que permite a los desarrolladores escribir algoritmos cuánticos y simular sistemas cuánticos.

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Sobre este podcaster ninja

podcaster En internet soy Pau Ninja y aunque tengo muchos blogs de mil temáticas que me parecen interesantes… Sólo tengo un podcast. Este. En la senda hacia el conocimiento cambié la katana por un micrófono para combatir la sed de curiosidad.