100 cubits son suficientes para que un ordenador cuántico sea útil a los químicos

Por Francisco R. Villatoro, el 8 diciembre, 2008. Categoría(s): Ciencia • Computación cuántica • Física • Informática • Mecánica Cuántica • Noticias • Physics • Science

dibujo20081205qftinchemicalsimulationLa computación cuántica es un campo que me encanta. Constantemente se están descubriendo interesantes resultados que merecen entradas en este blog. El último que me ha llamado mucho la atención es «Polynomial-time quantum algorithm for the simulation of chemical dynamics,» Ivan Kassal, Stephen P. Jordan, Peter J. Love, Masoud Mohseni, and Alán Aspuru-Guzik, PNAS 105: 18681-18686, December 2, 2008 .

La química cuántica tiene un problema. El coste computacional de la simulación cuántica de reacciones químicas crece exponencialmente con el número de átomos en ordenadores clásicos, impidiendo estudiar moléculas «grandes.» Los algoritmos cuánticos permiten resolver ciertos problemas de coste clásico exponencial en tiempo polinomial, es decir, pueden volver eficientes algoritmos clásicos que son ineficientes. El artículo presenta un sencillo algoritmo cuántico que puede ser insertado como oráculo en un simulador de reacciones químicas clásico logrando la simulación eficiente (en tiempo polinomial) de reacciones químicas. De hecho, el algoritmo resuelve las interacciones núcleo-electrones y entre electrones en tiempo cuadrático. Lo sorprendente del artículo es que bastan 100 cubits para poder utilizar este oráculo de forma práctica (superando a los mejores supercomputadores clásicos).

Por supuesto, nadie ha construido hasta ahora un ordenador cuántico con 100 cubits. Pero quién sabe, ¡¡ la ciencia y técnica avanzan que es una barbaridad !!

A los interesados en los detalles técnicos (quienes entiendan la figura que acompaña esta entrada sin más explicación) les recomiendo el suplemento (supporting information) que es el que detalla el cálculo de la complejidad computacional del algoritmo. Lo más importante del artículo, como ya va siendo habitual, en el suplemento online. Afortunadamente, es de acceso gratuito (no necesita subscripción a PNAS). Algo bueno tiene que tener esta práctica «antimétodo» científico.



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