'Quantum software' o ¿cómo programar una computadora cuántica?

H. H. SEGNORILE

Córdoba

Conferencia; XI Conference on Quantum Foundations: Contextuality, coherence and quantumness; 2022

Las computadoras cuánticas forman parte de las tecnologías prometedoras que emergen dentro de lo que se está llamando la segunda revolución cuántica [1]. Dichas computadoras se basan en el aprovechamiento de fenómenos sutiles como la superposición de los estados cuánticos, las correlaciones cuánticas (entre ellas el entrelazamiento), etc. La potencia de cómputo que ofrecen estos dispositivos, al menos desde la teoría, podría resolver en un tiempo razonable tareas que les llevaría años (¿siglos o milenios?) o que les serían imposibles a los ordenadores convencionales (clásicos) [2-4]. Esta capacidad de procesamiento les permitiría potenciar tareas como la simulación de sistemas físicos complejos, aplicables al diseño de nuevos materiales o fármacos, el estudio de la dinámica intrincada del cuerpo humano y el cerebro, la inteligencia artificial, etc. Por otro lado, también podrían ser utilizadas para desencriptar las claves de los sistemas de seguridad actuales, con el consiguiente riesgo de acceso a la información privada de individuos y organismos financieros o gubernamentales, que harían de esta tecnología un factor determinante de la ciberseguridad del futuro (¿no tan lejano?) o como dispositivo bélico informático. Debido a la importancia estratégica del desarrollo de los procesadores cuánticos, hay un enorme interés por parte de gobiernos e instituciones privadas en la obtención de estas tecnologías, los cuales han hecho inversiones económicas importantes en estos años.En esta charla, primero se hará una breve exposición de varios de los sistemas físicos o del ``hardware´´ que se está utilizando como soporte o desarrollo de la computación cuántica (la cual todavía está en pañales), en particular sobre aquellos que algunas empresas ya comercializan o rentan para su utilización, como ser IBM, Google, D-Wave, ParityQC [5], entre otras. A continuación, exploraremos algunas de las opciones ya disponibles en internet que dichas empresas nos brindan para poder acceder a los ordenadores o ``servers´´ cuánticos, sea como particulares entusiastas, centros de investigación, empresas, etc., y así poder aprender sobre estos sistemas y nuevas tecnologías, o desarrollar algoritmos cuánticos para resolver determinadas tareas elementales. Esto nos llevará a preguntarnos: ¿cómo se programa una computadora cuántica?, ¿en qué lenguaje o ``software´´ se escribe el código?, ¿qué tareas se pueden realizar?, ¿puedo correr mi código en una computadora cuántica real?, con lo cual cerraremos la exposición abordando dichos interrogantes.Referencias[1] A.G.J. MacFarlane, J.P. Dowling, and G.J. Milburn. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 361(1809):1655?1674, 2003.[2] P.W. Shor. In Proceedings 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science, pages 124?134, 1994.[3] A. Ekert and R. Jozsa. Rev. Mod. Phys., 68:733?753, Jul 1996.[4] P.W. Shor. SIAM Review, 41(2):303?332, 1999.[5] https://quantum-computing.ibm.com/; https://quantumai.google/; https://www.dwavesys.com/;https://parityqc.com/.