1.
¿Qué es la computación cuántica en la nube?
La computación en la nube cuántica pone los recursos de la computación cuántica a disposición de las organizaciones, el mundo académico y otros usuarios a través de la tecnología de la nube.
Las computadoras cuánticas basadas en la nube funcionan más rápido y tienen más potencia informática que las tradicionales porque emplean los principios de la física cuántica para resolver problemas informáticos complejos.
Existen diferentes tipos de computadoras cuánticas, como los recocedores cuánticos, los simuladores cuánticos analógicos y las computadoras cuánticas universales. Los recocidos cuánticos se consideran los menos potentes de los ordenadores cuánticos, pero pueden resolver muy bien problemas de optimización. Los simuladores cuánticos analógicos, por otro lado, son sistemas potentes que pueden resolver problemas físicos y bioquímicos.
Las computadoras cuánticas universales son el tipo de computadora cuántica más poderosa y ampliamente utilizada. También son los más difíciles de construir. La informática de propósito general tiene el potencial de acceder a hasta 1 millón de qubits (la unidad básica de información cuántica). Sin embargo, la tecnología actual sólo proporciona acceso a entre 100 y 400 qubits.
¿Qué tiene todo esto que ver con la tecnología blockchain? Debido a que la computación cuántica es tan poderosa, es comprensible que haya atraído la atención de la comunidad blockchain, ya que podría usarse para dañar la tecnología blockchain tal como la conocemos hoy.
En primer lugar, se plantea la hipótesis de que la computación cuántica podría utilizarse para obtener una ventaja injusta sobre otros mineros de prueba de trabajo (PoW) y potencialmente dominar la minería blockchain. Esto pone a las redes PoW descentralizadas como Bitcoin (BTC) y Litecoin (LTC) bajo la amenaza de la centralización.
En segundo lugar, la computación cuántica, en teoría, también podría descifrar los códigos de cifrado utilizados por las cadenas de bloques. Esto significa que la computación cuántica puede utilizar la criptografía para atacar las redes blockchain. Sin embargo, no todo es pesimismo para los criptosistemas, ya que la computación cuántica en la nube también puede ofrecer una solución efectiva para proteger y fortalecer las cadenas de bloques contra ataques cuánticos.
2.
¿Cuál es la diferencia entre la computación en la nube y la computación en la nube cuántica?
La computación en la nube cuántica aplica principios cuánticos a la computación distribuida, mientras que la computación en la nube utiliza servidores remotos para proporcionar servicios informáticos distribuidos.
La computación en la nube simplemente se refiere a la prestación de servicios como almacenamiento de datos, servidores, bases de datos y redes a través de Internet. Por ejemplo, las organizaciones pueden elegir servicios de almacenamiento en la nube para reducir el mantenimiento del hardware y otros costos, en lugar de almacenar datos en servidores físicos en el sitio.
La computación cuántica en la nube, por otro lado, se deriva de la computación cuántica, una forma de computación que utiliza los principios de la mecánica cuántica para resolver problemas complejos. Proporciona a los usuarios computadoras cuánticas y acceso a servicios y soluciones cuánticos a través de la nube.
Las empresas que utilizan la computación en la nube, como Google, Amazon, IBM y Microsoft, también están liderando el camino en el desarrollo de computadoras cuánticas para perfeccionar la tecnología informática y hacer que las computadoras cuánticas sean accesibles a más usuarios a través de la nube. Por ejemplo, la computadora cuántica Osprey de IBM tiene 433 qubits. Según se informa, la compañía planea escalar hasta 4.000 qubits para 2025.
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3.
¿Cómo funciona la computación cuántica en la nube?
Al igual que las soluciones de plataforma como servicio, los servicios de computación cuántica en la nube funcionan conectando a los usuarios directamente a procesadores, emuladores y simuladores cuánticos.
Las computadoras cuánticas físicas son extremadamente complejas, lo que hace que el acceso basado en la nube sea una configuración ideal para quienes necesitan aprovechar la potencia de la computación cuántica sin comprar su propia máquina.
Según IBM, su sistema de hardware cuántico, que tiene aproximadamente el tamaño de un automóvil promedio, consiste principalmente en un sistema de enfriamiento para garantizar que el procesador superconductor permanezca a una temperatura de funcionamiento ideal ultra fría.
Los sistemas de hardware cuánticos constan de superfluidos, que pueden sobreenfriar el sistema; superconductores, que forman uniones Josephson para transportar carga a través de túneles cuánticos; y qubits, que facilitan el control del comportamiento y la transferencia de información.
Los qubits pueden realizar una función importante llamada superposición, que les permite colocar la información cuántica que contienen en un estado de superposición, o una combinación de todas las configuraciones posibles del qubit. Este fenómeno permite la creación de espacios computacionales multidimensionales que facilitan la solución de problemas complejos.
Otra cosa que hay que entender cuando se habla de computación cuántica es el concepto de entrelazamiento, un efecto de la mecánica cuántica. El entrelazamiento es una correlación entre el comportamiento de dos cosas independientes. En el contexto del entrelazamiento cuántico, a medida que los qubits se entrelazan, hacen que otros qubits cambien, lo que permite que el sistema encuentre soluciones más rápido que una computadora convencional.
Contrariamente a la idea errónea de que la computación cuántica puede resolver problemas complejos probando todas las configuraciones posibles del problema en paralelo, las computadoras cuánticas explotan el entrelazamiento de qubits para explorar la probabilidad. Luego ejecutan el algoritmo para aumentar sus posibilidades de llegar a la mejor respuesta.
4.
¿Cuál es el propósito de la computación cuántica en la nube?
La computación cuántica tiene el potencial de resolver problemas que antes eran intratables en diversos campos, como la economía, el diseño y desarrollo de fármacos, las finanzas, la logística y más.
Por ejemplo, las plataformas de computación cuántica en la nube a gran escala se pueden utilizar para resolver problemas relacionados con la optimización logística y la programación de recursos en entornos empresariales. En el sector sanitario, la computación cuántica en la nube tiene el potencial de analizar grandes cantidades de datos de pacientes para encontrar los tratamientos más eficaces para enfermedades específicas.
Además, en el campo de la ciberseguridad, las computadoras cuánticas pueden utilizar su potencia informática mejorada para ayudar a combatir el ciberdelito y las violaciones de datos. Los beneficios de la computación cuántica en la nube son muchos. Un beneficio importante es que permite a las organizaciones acceder al poder de la computación cuántica sin tener que comprar sus propias máquinas y sistemas de refrigeración.
También permite a los investigadores cuánticos, como estudiantes y académicos de física cuántica, comprender mejor los principios cuánticos y realizar experimentos sin necesidad de acceder a una computadora cuántica.
5.
¿Cómo se utiliza la computación cuántica en la nube?
Las aplicaciones actuales de la computación cuántica en la nube incluyen aplicaciones relacionadas con las pruebas de algoritmos cuánticos.
Específicamente, los algoritmos cuánticos se crean en computadoras convencionales y se prueban en computadoras cuánticas para garantizar su viabilidad. Dado que la tecnología involucrada en la computación cuántica es costosa y tiene altas barreras de entrada, la computación cuántica en la nube permite a las empresas y a los investigadores aprovechar la tecnología para explorar una variedad de aplicaciones de la computación cuántica.
La computación cuántica aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo e implementación, por lo que las tasas de adopción siguen siendo bajas. Sin embargo, hacer que esta tecnología esté disponible a través de la computación en la nube distribuida es un punto de inflexión que abre la puerta a muchas aplicaciones potenciales en el futuro.
6.
¿Cómo es el futuro de la computación cuántica en la nube?
Los expertos predicen que implementar la computación cuántica basada en la nube puede ser más desafiante que la inteligencia artificial, que ha experimentado un auge durante la última década.
Este desafío se debe en parte a los complejos requisitos técnicos de las computadoras cuánticas. Debido a que los sistemas de hardware cuánticos requieren condiciones operativas extremadamente frías, los proveedores de la nube necesitarán construir espacios dedicados para las computadoras cuánticas. Los centros de datos que existen hoy en día están mal equipados para este fin.
Además, la computación cuántica y su software asociado aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo e implementación, por lo que la industria en su conjunto todavía se considera incipiente. Los programadores también necesitarán dominar nuevas habilidades aritméticas y lógicas, ya que los métodos típicos de programación digital son muy diferentes de los necesarios para la computación cuántica.
Aún así, los expertos son optimistas sobre el potencial de la computación cuántica en la nube y creen que podría traer enormes beneficios a diversas industrias, incluidas las finanzas, la logística, la atención médica y la tecnología.
A medida que la tecnología se desarrolla, todavía es muy probable que la computación cuántica basada en la nube esté ampliamente disponible en un futuro cercano, lo que hará que sea más fácil y rentable para las empresas utilizar esta poderosa tecnología.
Las empresas de nube probablemente se convertirán en el primer grupo de proveedores de servicios secundarios, ya que el servicio simplemente ampliará las ofertas existentes. Si se implementa y comercializa de manera efectiva, la computación cuántica en la nube podría llegar a ser tan omnipresente como las implementaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático.