"Quantum Particulars" es una columna editorial invitada que presenta ideas exclusivas y entrevistas con investigadores, desarrolladores y expertos cuánticos que analizan los desafíos y procesos clave en este campo. En este artículo de Shubham Munde, analista senior de investigación de mercado en Futuro de la investigación de mercado® (MRFR), que analiza la historia de la computación cuántica. 

El mundo ha sido testigo de magníficos avances en el campo de la informática. Desde la invención de la primera computadora hasta el desarrollo de las supercomputadoras, cada innovación ha superado los límites de lo posible. La evolución de las computadoras ha revolucionado completamente la vida humana más allá de la imaginación y continúa desempeñando un papel importante en casi todos los aspectos de la vida humana. Las computadoras clásicas dieron forma al siglo XX y, a principios del siglo XXI, la gente se dio cuenta de que las computadoras clásicas tenían sus límites y casi los alcanzaban, por lo que necesitaban una computadora nueva y más poderosa que la clásica. Las limitaciones de las computadoras clásicas empujaron a los científicos a desarrollar un nuevo tipo de computación llamada computación cuántica.

¿Qué es la Computación Cuántica?

La computación cuántica es un campo multidisciplinario que abarca aspectos de la informática, la física y las matemáticas y que emplea la mecánica cuántica para resolver problemas demasiado complejos más rápido que en las computadoras convencionales. Las computadoras cuánticas podrían procesar información millones de veces más rápido que las computadoras convencionales. Esto se debe a que las computadoras cuánticas utilizan qubits, generalmente partículas pequeñas (átomos, iones, fotones o electrones) que contienen información y se comportan de acuerdo con las leyes de la física cuántica. Por lo tanto, puede manejar una cantidad mucho mayor de información mucho más rápido que una computadora clásica. 

Empresas como IBM, Google, Intel, D-Wave Systemsy Microsoft están compitiendo para construir herramientas de computación cuántica. Sin embargo, IBM recibió atención cuando anunciaron inicialmente una computadora cuántica disponible para el público como un servicio en la nube para investigadores en 2016. A partir de entonces, las empresas globales se dieron cuenta de todo el potencial de las computadoras cuánticas para resolver problemas complejos que las computadoras clásicas no pueden, y muchas empresas ya están utilizando esta tecnología revolucionaria. Empresas como Mercedes-Benz, Boeing, JSR Corporation, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil y CERN ya uso las tecnología para resolver problemas complejos como las complejidades de la cadena de suministro, descubrir los secretos del universo, mejorar la química de las baterías, etc. 

Inicialmente, los científicos solía sugerir Las computadoras cuánticas no son útiles comercialmente si su capacidad no alcanza al menos 1,000 qubits. Desde entonces, las computadoras cuánticas con qubits superiores se han convertido en una necesidad para las empresas globales. Muchas empresas han logrado avances significativos en el crecimiento de los qubits y el desarrollo aún continúa. IBM está a la vanguardia del logro de este hito y recientemente Introducido Cóndor IBM, un procesador cuántico de 1,121 qubits superconductores Basado en tecnología de puerta de resonancia cruzada. Condor supera los límites de escala y rendimiento en el diseño de chips con un aumento del 50 por ciento en la densidad de qubits. Con un rendimiento comparable al anterior Osprey de 433 qubits, sirve como un hito novedoso, resolviendo la escala e informando el futuro diseño de hardware.

Posibles casos de uso de las computadoras cuánticas

Con los avances tecnológicos en las computadoras cuánticas, los posibles casos de uso han aumentado enormemente. Las computadoras cuánticas pueden ser muy beneficiosas para todas las industrias verticales para resolver problemas demasiado complejos y encontrar todas las soluciones posibles. Hoy en día, industrias como la energía, la automoción, la química, el transporte y la logística, la atención sanitaria, la aeroespacial y la defensa, la TI y las telecomunicaciones, la agricultura, la manufactura y la electrónica se están convirtiendo en los principales usuarios finales. Además, los ordenadores cuánticos no sólo están ganando una adopción generalizada entre los sectores empresariales. La tecnología también tiene el potencial de abordar los problemas globales y crear un futuro más sostenible. Las computadoras cuánticas son muy poderoso que podría ayudar a abordar problemas complejos como enfermedades, alimentos y crisis climáticas. La crisis climática se está convirtiendo en uno de los principales problemas clave para la población mundial. Las computadoras cuánticas pueden abordar estos complejos problemas ofreciendo todas las soluciones posibles. Puede resultar útil para diversas aplicaciones, como la previsión meteorológica, la gestión de residuos y la gestión del agua. 

Con el tiempo, los avances en las computadoras cuánticas con mayor número de qubits abrirán importantes posibilidades que hoy parecen sólo ciencia ficción. Sin embargo, los avances en el número de qubits también podrían ser una seria preocupación para el futuro. Según la la investigación, realizado por Universal Quantum, la Universidad de Sussex y Qu&Co, una computadora cuántica con 13 millones de qubits físicos podría romper el cifrado de Bitcoin en un día; y se necesitaría una computadora de 300 millones de qubits para romperlo en 60 minutos. Las computadoras cuánticas de última generación hoy en día solo tienen 1,121 qubits y por ahora pueden considerarse a salvo de un ataque cuántico, pero las tecnologías de computación cuántica están escalando rápidamente con avances regulares que afectan dichas estimaciones y las convierten en un escenario muy posible dentro de los próximos 10 años. años que comprende el cifrado de Bitcoin y técnicas más frecuentes como el cifrado RSA. 

Con el enorme progreso de las computadoras cuánticas, todavía quedan varios desafíos por superar. Los obstáculos técnicos como la escalabilidad, la corrección de errores y el mantenimiento de la coherencia de los qubits siguen siendo desafíos importantes que requieren investigación y desarrollo continuos. También existe una enorme brecha de talento; una fuerza laboral calificada con experiencia en hardware, software y algoritmos cuánticos es crucial, pero actualmente escasea. Las preocupaciones sobre la seguridad cuántica y el posible uso indebido de la tecnología necesitan una consideración cuidadosa y un desarrollo responsable.

A pesar de los desafíos, el futuro de la computación cuántica parece brillante. Con inversión, investigación y colaboración continuas, se pueden esperar avances significativos en los próximos años. Si bien puede pasar algún tiempo antes de que las computadoras cuánticas se vuelvan omnipresentes, su potencial para revolucionar diversas industrias y resolver problemas complejos es indiscutible. Con potencial para avances innovadores y aplicaciones transformadoras, se espera que el mercado de la computación cuántica alcance un crecimiento sustancial durante los próximos años. Según las estimaciones del MRFR, es probable que el mercado mundial de la computación cuántica crezca con una tasa CAGR significativa del 31.3% para 2032. El mercado está impulsado por factores como la creciente demanda de potencia computacional, el aumento de las inversiones gubernamentales y privadas, los avances en la tecnología qubit y el desarrollo de Algoritmos y software cuánticos. 

Shubham Munde es analista senior de investigación de mercado y tiene experiencia técnica en los dominios de tecnología de la información (TI), semiconductores y automoción, con más de cinco años de experiencia en investigación y análisis de mercado. Sus responsabilidades incluyen extracción de datos, análisis y ejecución de proyectos. Ha realizado investigaciones sobre diversas industrias tecnológicas, incluidas Metaverse, web 5, seguridad de confianza cero, ciberseguridad, blockchain, computación cuántica, robótica, tecnología 3.0G, computación de alto rendimiento, centros de datos, inteligencia artificial, automatización, equipos de TI, sensores, semiconductores. , vehículos eléctricos y muchos otros. Ha contribuido a proyectos para empresas Fortune 5 y ha brindado valiosos conocimientos a clientes globales, incluidos proyectos de sindicatos, consultoría y gobiernos.

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MRFR, computación cuántica, detalles cuánticos, Shubham Munde

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• Fuente: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-the-rise-of-quantum-computing-and-its-prospects/