Ordenador cuantico de google

Prácticas de informática cuántica

Una fase novedosa de la materia que los físicos llevan muchos años intentando realizar, un cristal de tiempo es un objeto cuyas partes se mueven en un ciclo regular y repetitivo, manteniendo este cambio constante sin quemar ninguna energía.

Los cristales de tiempo son también los primeros objetos que rompen espontáneamente la «simetría de traslación temporal», la regla habitual según la cual un objeto estable permanece igual a lo largo del tiempo. Un cristal de tiempo es a la vez estable y cambiante, con momentos especiales que se producen a intervalos periódicos en el tiempo.

El cristal de tiempo es una nueva categoría de fases de la materia, que amplía la definición de lo que es una fase. Todas las demás fases conocidas, como el agua o el hielo, están en equilibrio térmico: Los átomos que las componen se encuentran en el estado de menor energía que permite la temperatura ambiente y sus propiedades no cambian con el tiempo. El cristal del tiempo es la primera fase «fuera del equilibrio»: Tiene orden y estabilidad perfecta a pesar de estar en un estado excitado y en evolución.

Khemani, Moessner, Shivaji Sondhi, de Princeton, y Achilleas Lazarides, de la Universidad de Loughborough (Reino Unido), descubrieron la posibilidad de la fase y describieron sus propiedades clave en 2015; un grupo rival de físicos dirigido por Chetan Nayak, de Microsoft Station Q y la Universidad de California en Santa Bárbara, la identificó como cristal de tiempo poco después.

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Acciones de ai cuántica

La informática cuántica fusiona dos grandes revoluciones científicas del siglo XX: la informática y la física cuántica. La física cuántica es la base teórica del transistor, el láser y otras tecnologías que han permitido la revolución informática. Pero a nivel algorítmico, la maquinaria informática actual sigue funcionando con la lógica booleana «»clásica»». La computación cuántica es el diseño de hardware y software que sustituye la lógica booleana por la ley cuántica a nivel algorítmico. Para determinados cálculos, como la optimización, el muestreo, la búsqueda o la simulación cuántica, esto promete aumentos drásticos de velocidad. Estamos especialmente interesados en aplicar la computación cuántica a la inteligencia artificial y el aprendizaje automático. Esto se debe a que muchas tareas en estas áreas dependen de la resolución de problemas de optimización difíciles o de la realización de muestreos eficientes.

La interacción de las interacciones y el fuerte desorden puede dar lugar a una exótica fase cuántica de muchos cuerpos localizados (MBL) de la materia. Más allá de la ausencia de transporte, la fase MBL tiene firmas distintivas, como el desfase lento y el crecimiento logarítmico del entrelazamiento; suelen dar lugar a modificaciones lentas y sutiles de la dinámica, lo que hace que su medición sea un reto. Aquí, experimentamos…

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El campus cuántico de Google

La potencia de los ordenadores cuánticos proviene de su capacidad para manipular estados cuánticos exóticos, pero estos estados son muy frágiles y se ven fácilmente perturbados por fuentes de ruido, como el calor o los campos electromagnéticos. Esto puede introducir errores en los cálculos, y es ampliamente aceptado que la corrección de errores tendrá que ser incorporada a estos dispositivos antes de que sean capaces de llevar a cabo cualquier trabajo serio.

El problema es que la forma más obvia de comprobar los errores está fuera de los límites de un ordenador cuántico. A diferencia de los bits binarios normales, los qubits del corazón de un ordenador cuántico pueden existir en un estado conocido como superposición, donde su valor puede ser 0 y 1 simultáneamente. Cualquier intento de medir el qubit hace que este estado colapse a un 0 o un 1, desbaratando cualquier cálculo en el que estuviera involucrado.

Para evitar este problema, los científicos han recurrido a otro fenómeno cuántico llamado entrelazamiento, que vincula intrínsecamente el estado de dos o más qubits. Esto puede utilizarse para agrupar muchos qubits y crear un «qubit lógico» que codifique una única superposición. En teoría, esto permite detectar y corregir errores en qubits físicos individuales sin que el valor global del qubit lógico se corrompa.

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Quantum ai

Conozca los retos e hitos de nuestro camino hacia la construcción del primer ordenador cuántico tolerante a fallos del mundo. A lo largo del camino, explorará los avances de la era NISQ y las aplicaciones en el horizonte mientras descubrimos lo que hay más allá de la computación clásica.

Tanto si eres un investigador que quiere ampliar los límites de lo que está disponible para los ordenadores NISQ, como si eres un ingeniero de software, un escritor técnico o un estudiante entusiasmado con la computación cuántica, agradeceremos tus contribuciones a nuestro código fuente abierto disponible en GitHub.

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