Aplicaciones Industriales de la Computación Cuántica

Computación Cuántica

La computación cuántica está en auge. Tal vez todavía no para la corriente principal, pero los gobiernos y los gigantes de la industria se han dado cuenta. Goldman Sachs introducirá algoritmos cuánticos en sus precios. Mientras tanto, el gobierno de EE. UU. agregó empresas chinas de computación cuántica a su lista negra de exportaciones.

Este nivel de atención está ahí por una buena razón. La computación cuántica es indomable y podría aumentar la eficiencia en varios campos. Aquí hay un resumen rápido de por qué es tan importante.

¿Qué es la computación cuántica?

La computación cuántica aprovecha las leyes de la mecánica cuántica identificadas por la física. Esta rama de la física estudia cómo funciona el universo a nivel subatómico. Dos de sus propiedades, la superposición y el entrelazamiento, se pueden utilizar para innovar la informática tal como la conocemos hoy.

La superposición es la propiedad que permite que dos estados diferentes definan un sistema. No es solo uno u otro, sino que pueden ser ambos en un momento dado. En la informática clásica, las computadoras funcionan a través de bits que tienen un valor de '1' o '0'. La computación cuántica utiliza un equivalente llamado 'qubits', que puede tener dos valores en un momento dado.

El entrelazamiento cuántico describe el fenómeno en el que las partículas cuánticas permanecen conectadas. No importa la distancia, las partículas cuánticas mantienen una conexión entre sí. Lo que afecta a una partícula puede afectar a otra.

Estas propiedades cuánticas traducidas a la tecnología informática ofrecen perspectivas prometedoras. Estos son especialmente útiles cuando se exploran posibilidades o se revisan cantidades masivas de datos.

Esta es una forma de computación completamente diferente a la que usamos hoy. La computación cuántica, aunque es una tecnología incipiente, puede conducir a grandes avances en innovación.

¿Dónde podemos usarlo?

Esta tecnología emergente es flexible y puede tener aplicaciones significativas en diversas industrias. Aquí hay algunas áreas clave que podemos monitorear.

Manufactura y Diseño Industrial

La fabricación requiere procesos y diseños eficientes para producir productos de alta calidad.

El proceso de diseño puede ser increíblemente tedioso. Los diseñadores industriales deben considerar múltiples variables para crear un producto que funcione. Esto es especialmente importante en maquinaria, transporte y electrónica.

Por ejemplo, los diseñadores a menudo necesitan varios borradores cuando fabrican un jet de alta velocidad. Este proceso asegura que tengan el diseño de ala más eficiente para altas velocidades. También se aplica a otras partes clave de la máquina.

La computación cuántica puede ayudar a los diseñadores a explorar las diferentes posibilidades más rápido. Esta tecnología puede ayudarlos a ahorrar tiempo y crear mejores diseños para un mejor producto.

También puede ayudar a los fabricantes a solucionar mejor los problemas. Pueden darle a una computadora cuántica sus datos sobre la falla de la máquina, y puede ayudar a descubrir las áreas problemáticas.

Inteligencia artificial

La inteligencia artificial es otra tecnología emergente que ya está causando sensación en la corriente principal. Implica "enseñar" a las máquinas grandes cantidades de conocimiento para realizar diversas tareas.

AI ya tiene muchas aplicaciones en varios campos. Estos incluyen atención médica, comercio electrónico, educación, finanzas, seguridad y medios, entre otros.

La computación cuántica puede ser una ayuda significativa en los esfuerzos de IA. El desarrollo de IA requiere el procesamiento de grandes cantidades de datos para el aprendizaje automático. Esto ayuda a la IA a reconocer patrones y tomar mejores decisiones.

Aunque la informática clásica está haciendo su trabajo, la IA se beneficiaría mucho de la tecnología cuántica. Un procesamiento más rápido puede conducir a un mejor rendimiento de la IA. Eventualmente, esto puede resultar en respuestas más similares a las humanas de la IA.

Finanzas

Los procedimientos financieros a menudo se basan en una gran cantidad de procesos matemáticos complejos. Los analistas se ocupan de muchas variables para predecir los posibles resultados del mercado. Los eventos importantes pueden requerir respuestas rápidas que las computadoras clásicas luchan por hacer.

La computación cuántica puede ayudar a realizar simulaciones y predicciones más precisas de la actividad del mercado. También son mucho mejores en las simulaciones de Monte Carlo que los métodos tradicionales.

En finanzas, una simulación de Monte Carlo permite a los analistas observar muchos resultados posibles a partir de una serie de variables. Estos resultados nos ayudan a comprender los riesgos y posibilidades, especialmente en la previsión financiera. La tecnología cuántica reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para tales operaciones.

Los gigantes bancarios y financieros reconocen las posibles aplicaciones de esta tecnología emergente. JP Morgan Chase y Wells Fargo ya han invertido en computación cuántica, impulsando el futuro de las finanzas.

Ingeniería Química

La ingeniería química se ocupa de la manipulación de átomos y moléculas. El campo en sí implica la aplicación de principios cuánticos.

También es un campo muy amplio. La ingeniería química tiene aplicaciones en la fabricación, la salud, la construcción, el procesamiento de alimentos, la electrónica, etc.

Con una variedad tan amplia de configuraciones químicas disponibles, puede llevar tiempo encontrar la correcta. La computación cuántica puede ayudar a acelerar estos procesos.

Esta aplicación es beneficiosa en el desarrollo de productos farmacéuticos y vacunas. Nuestra experiencia con la pandemia de COVID-19 ha enfatizado la necesidad de soluciones urgentes.

Logística

La logística es a menudo una industria sensible al tiempo y la ubicación. Por lo tanto, se beneficiaría mucho de la optimización de procesos. Hay muchos factores a considerar al transportar algo de un lugar a otro. Tiene cadenas de suministro, disponibilidad de vehículos, tráfico y expectativas de los clientes, entre otros.

La computación cuántica puede ayudar a las empresas a determinar las mejores rutas para cada envío. Esta tecnología también considera factores de la vida real, como el clima y el tráfico.

La adopción de tecnología cuántica puede cambiar el juego y cumplir con los estándares de logística del cliente. DHL y otras empresas de logística ya lo ven como una tendencia con gran potencial.

Desafíos y Perspectivas

Si la computación cuántica es tan buena, ¿por qué no la usan más industrias? Hay algunos desafíos que vienen con el uso de la computación cuántica en la actualidad.

El primer problema es la complejidad de los procesos de computación cuántica. Las computadoras cuánticas son difíciles de diseñar y programar. Por lo tanto, se vuelve un desafío encontrar personas capacitadas para operar y mantener la maquinaria necesaria.

Por el momento, las computadoras cuánticas también requieren entornos protegidos para operar. Sin embargo, cometen muchos errores debido a la fragilidad de mantener la superposición y el entrelazamiento. También son costosos de mantener, por lo que solo las grandes empresas los tienen hasta ahora.

La computación cuántica es todavía una tecnología emergente. Todavía no es el estándar, aunque muchos líderes de la industria lo ven en el futuro. Tiene un potencial significativo. Pero, todavía necesita un mayor desarrollo para entrar en la corriente principal.

 

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.

Subir