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¿Cuándo veremos la computación cuántica en nuestro entorno?

fcuevas28
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¿Cuánto tardaremos en verlo aplicado en nuestro cotidiano? ¿Peligra la seguridad de Internet? ¿Y el Bitcoin? ¿Tendremos ordenadores cuánticos en casa?

agl2002
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Cuánto pagan por animar el foro un domingo con offtopics random?

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kotBegemot

La del OP me parece una duda muy válida.

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agl2002
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Es el tercer OT que abría del tirón. Asmr, violencia doméstica y computación cuántica…

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superllo

Le falta el post de Mercadona sí Mercadona no y algo sobre fútbol. Le quedan 4 horas para que termine el día. Tic tac.

BocaDePez
BocaDePez

Todas las tecnologías que conocemos y aplicamos en nuestro devenir son en resumen una recreación artesanal de algo que antes la madre naturaleza ha creado en el cosmos y en las muy diversas criaturas que lo conformamos. Incluso una de las más punteras como es la explotación de la energía nuclear. Dicho esto, ¿Hay constancia de que exista algo parecido de forma "espontanea"?, ¿Sí, no, mejor no saberlo?

P.D. Los que se ven molestos ante este tipo de debates tan interesantes deben ser personas tristes y solitarias. Necesitan abrazos y mimos, o tal vez hostias consagradas.

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kotBegemot
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¿Hay constancia de que exista algo parecido de forma "espontánea"?

Me imagino que te estas refiriendo a la fisión nuclear de forma expontánea en la naturaleza.

¡Claro que sí! En la naturaleza cuando se junta la suficiente cantidad de elementos radioactivos, estos reaccionan en cadena.

Pero hoy en día es muy difícil ver un reactor natural porque hace tiempo que en los sitios donde había la concentración necesaria los elementos ya han reaccionado y se han convertido en otra cosa. (Y cuando hablo de hace tiempo me refiero a tiempo geológico, probablemente estemos hablando de antes de la abiogénesis en la tierra) Eso sí, puedes saber que ha ocurrido porque tienes los minerales que incluyen los elementos creados por la semi-desintegración de otros que eran radioactivos y los ves en las proporciones correctas.

Hay casos muy claros como el de yacimientos de minerales en África que han sido reactores naturales de uranio donde este elemento ha reaccionando de forma natural pues las rocas tenían la suficiente concentración.

Otro claro ejemplo es el núcleo caliente de la tierra, aunque la mayor parte de la energía que lo mantiene caliente proviene de las fuerzas de marea, la fisión de los elementos que forman la tierra también contribuye.

Vamos a intentar aclararlo algo más.

Un elemento radioactivo no es más que un elemento como cualquier otro (Hidrógeno, Oxígeno, Hierro) pero con un balance inestable en su núcleo. La cantidad de protones y neutrones en el núcleo lo hace inestable. Así que el núcleo se va a romper. (Lo que comúnmente llamamos fisión o semi-desintegración) Al romperse el núcleo se pierden neutrones y protones que se "radian". Y queda un núcleo que ya es de un elemento diferente.

La que nos interesa es lo que se radia, y mas específicamente los neutrones a muy alta energía. Puedes pensar en esa energía como que el neutrón tiene una velocidad muy alta (mucho momento).

El que un átomo se semidesintegre emite mucha energía, pero es que el átomo es muy, muy, pero que muy pequeño, así que por mucha energía que genere ni lo vas a notar. Nos hace falta algo más para aprovecharlo.

Lo que nos falta son átomos a cascoporro desintregrándose a la vez. Eso es la reacción en cadena, y se produce porque alguno de los neutrones que ha emitido un átomo desintegrandose, choca contra otro núcleo inestable y hace que se desintegre en ese momento, lo que a la vez emite mas neutrones a toda leche… y la reacción crece de forma exponencial.

Lo único que la civilización hace en una central nuclear es emular a la naturaleza. En este caso todo empieza en una mina donde recogemos minerales que todavía contienen isótopos 235 de uranio porque están en una concentración muy baja, y los sometemos a un proceso de disolución y concentración por centrifugación (De la misma manera que centrifugamos la leche para desnatarla concentrando la nata. :D)

De ahí nos quedamos con un concentrado de uranio 235 casi al límite de la reacción en cadena. Ese uranio 235 concentrado lo metemos en un reactor y usamos otros mecanismos como el uso de deceleradores de neutrones (las conocidas barras de grafito del reactor) para aumentar la posibilidad de que esos neutrones productos de la semi-desintegración colisionen con otro núcleo y así fomentamos la reacción exponencial, liberando la energía de la semi-desintegración de forma concentrada y en un periodo de tiempo muy corto.

Al final esa energía la usamos para calentar agua y con el vapor producido movemos una dinamo.

kotBegemot

Yo no creo que nunca vayas a tener un PC cuántico en casa, si acaso un co-procesador cuántico o un servicio en la nube para ejecutar tu carga de trabajo. (Aunque esa nube sea el centro de cálculo de tu empresa.)

El tipo de cálculo en el que es bueno un procesador cuántico no es para hacer un interfaz de ventanas o estar esperando que el usuario pulse un botón.

La ventaja que tiene es que con un Quantum Computer puedes hacer cálculos estadísticos en tiempos inimaginables para un procesador normal. Por ejemplo: A un QC ni siquiera le puedes poner a factorizar números, pero le puedes hacer que calcule las posibilidades que tienen un número de ser factor de otro. Y con ese retorcido algoritmo que el QC ejecuta sin despeinarse, ¡voilá!, has roto la encriptación por clave privada o las criptomonedas.

Puedes hacer tus pinitos con quantum-computing.ibm.com Te permite hacer tus circuitos cuánticos (En computación cuántica al programa se le llama circuito) y ejecutarlos en un simulador o en uno de sus shared Quantum computers.

Je, je, a mi me costó un par de meses mirando la pantalla con cara de besugo enterarme de que iba esto. Bienvenido al mundo de las puertas de Hadamart y las de desplazamiento de fase.

BocaDePez
BocaDePez

Medio largo plazo. Si. Si. No.

P B Fierro

En verlo en nuestras casas pienso que tardaremos alguna que otra década, pero supongo que antes se utilizara para comunicaciones, internet… No creo que peligre la seguridad de Internet ya que mucho antes de que los "hackers mal intencionados" tengan un ordenador cuántico, las claves de internet se generaran usando los ordenadores cuánticos mas potentes. El bitcoin creo que se lo cargaran mucho antes los estados y que terminara no mereciendo la pena gastar energía en generarlo

BocaDePez
BocaDePez

Yo creo que el OP ha iniciado este debate con la oscura esperanza de que a algún tonto mareado se le ocurra afirmar que ya estamos dentro de una computadora cuántica, siendo todos nosotros "simples" algoritmos en ejecución. Por fortuna, nadie sería tan estúpido.

Excelente explicación sobre los procesos atómicos, mi estimadísimo amigo felino. Gracias.