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Por qué no debería preocuparnos hablar de un 'invierno cuántico' – Física Mundial

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Una reciente caída de la inversión privada mundial en tecnología cuántica ha llevado a sugerir que el sector se encamina hacia una recesión. james mckenzie no se inmuta y cree que el futuro del sector es brillante

<a href="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-caption="Cobrar Se puede ganar dinero con la tecnología cuántica 2.0. (Cortesía: iStock/monsitj)”>
Una imagen que muestra números de computación cuántica con un gráfico y algunas monedas.
Cobrar Se puede ganar dinero con la tecnología cuántica 2.0. (Cortesía: iStock/monsitj)

Para los políticos, financiadores e inversores, la ciencia no siempre está en su radar. Pero de vez en cuando, ciertos campos captan una mayor atención. Lo vimos en la década de 1950 con la energía nuclear, que algunos pensaban que algún día sería “demasiado barata para medirla”. Posteriormente, pasaron a primer plano la nanotecnología y el grafeno. Más recientemente, la inteligencia artificial y la tecnología cuántica parecen estar en la mente de todos.

La tecnología cuántica ya no se trata sólo de semiconductores, puntos cuánticos, microscopios electrónicos y láseres, que son tecnologías de “primera generación”. En cambio, la atención se centra en aprovechar la superposición, la incertidumbre y el entrelazamiento para desarrollar tecnologías cuánticas de “segunda generación”.

Esta tecnología “cuántica 2.0” podría revolucionarlo todo, desde la informática y la medición hasta la detección, la temporización y la obtención de imágenes. Ya sea en ingeniería, transporte, navegación, finanzas, defensa o aeroespacial, la tecnología cuántica también podría alterar la economía. De hecho, la mayoría de las naciones líderes hoy en día tienen una estrategia cuántica, aunque China está a la cabeza en términos de músculo financiero, habiendo arado 25 mil millones de dólares en tecnología cuántica hasta 2021.

Sin embargo, según un informe reciente, la inversión en tecnología cuántica podría estar dando un giro potencialmente preocupante. Estado de lo cuántico 2024. Publicado en enero por la firma con sede en Finlandia Computadoras cuánticas IQM, capitalistas de riesgo Mar abierto, inversores tecnológicos europeos Lakestar y El informante cuántico (TQI), el informe advirtió que la inversión en el sector en todo el mundo ha caído un 50% desde un máximo en 2022.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-1.jpg" data-caption="El dinero habla La cantidad total de efectivo invertido por empresas privadas en tecnología cuántica se ha desplomado desde un máximo en 2022, pero aun así ascendió a más de 1.2 millones de dólares en 2023. (Adaptado de Estado de lo cuántico 2024)” title=”Haga clic para abrir la imagen en la ventana emergente” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -cuántica-invierno-mundo-de-física-1.jpg”>Gráfico que muestra el efectivo invertido por empresas privadas en tecnología cuántica

Estado de lo cuántico 2024 dice que la inversión global en tecnología cuántica, que alcanzó un máximo de 2.2 millones de dólares en 2022, se había reducido a 1.2 millones de dólares el año siguiente. La caída más pronunciada se produjo en Estados Unidos, que se desplomó un 80%, y la inversión en Asia y el Pacífico se redujo un 17%. La situación en Europa, Oriente Medio y África (EMEA) fue ligeramente mejor, con una inversión que creció marginalmente un 3%.

La caída de la inversión ha llevado a algunos comentaristas a sugerir que nos dirigimos hacia una “invierno cuántico”, lo que parece dramático pero quizás simplemente refleja la noción de que los inversores están cada vez más atentos a los mercados emergentes y reconocen que las aplicaciones prácticas de la computación cuántica aún podrían tardar muchos años en aparecer. También vale la pena recordar que, a pesar de todo el revuelo, la tecnología cuántica sigue siendo un sector de nicho, que representa menos del 1% del financiamiento total de capital de riesgo a nivel mundial.

El ciclo del bombo

Como yo señaló el año pasado, muchas tecnologías siguen un gráfico ideado en 1995 por Jackie Fenn, analista de la consultora tecnológica estadounidense Gartner Inc. Ahora conocida como la “Ciclo de exageración de Gartner”, muestra cómo se desarrollan con el tiempo las expectativas en torno a una tecnología concreta. Habiendo vivido algunos ciclos tecnológicos, puedo decir con seguridad que el gráfico es bastante preciso.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg" data-caption="Arriba, abajo, arriba El ciclo de exageración de Gartner describe cómo cualquier nueva tecnología pasa por cinco fases principales: a partir de 2024, la inversión en tecnología cuántica probablemente esté justo por debajo del pico, pero las caídas adicionales eventualmente se revertirán a medida que alcancemos la “meseta de productividad”. (Cortesía: IOP Publishing)” title=”Haga clic para abrir la imagen en la ventana emergente” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- hablar-de-un-mundo-de-física-cuántica-de-invierno-2.jpg”>Un gráfico con un pico, una caída y luego una meseta

Comenzamos con un “desencadenante tecnológico”, cuando todos notan que algo importante está sucediendo. Los intereses aumentan, el dinero fluye hasta que alcanzamos un “pico de expectativas infladas”. Luego, cuando la gente se da cuenta de que las cosas son más difíciles y complicadas de lo que imaginaban, llegamos a un “punto mínimo de desilusión”. Más tarde, la actividad se recupera a través de una “pendiente de iluminación” hasta que llegamos a una “meseta de productividad”, donde las empresas –finalmente– se dan cuenta de lo que funciona y saben lo que quieren los clientes.

Si el ciclo de exageración es cierto para la tecnología cuántica –y no tengo motivos para pensar que no lo es– entonces la actual caída de la inversión es probablemente una combinación de estar en la cima del ciclo y de una desaceleración de las economías globales. Eso no es necesariamente algo malo. Estoy seguro de que los inversores más informados están seleccionando las tecnologías y empresas más sólidas a medida que las oportunidades de mercado y los plazos de las solicitudes se vuelven más claros.

En cualquier caso, todavía hay grandes sumas en juego y la inversión en EMEA sigue aumentando. Y como El Información privilegiada cuántica Como señala el informe, se están produciendo grandes avances en los centros de investigación cuántica de todo el mundo. Un ejemplo es el del Reino Unido. Centro Nacional de Computación Cuántica, cuyo objetivo es permitir el acceso temprano a la computación cuántica para las empresas del Reino Unido como parte de la estrategia nacional del país.

La tecnología cuántica 2.0 de la que más se habla es, por supuesto, la computación cuántica. Acapara todos los titulares y el entusiasmo, lo cual no es sorprendente dado que la demanda de este tipo de máquinas es potencialmente enorme. De acuerdo a un informe publicado el año pasado Según Markets and Markets, el sector de la computación cuántica podría valer la asombrosa cifra de 4.4 millones de dólares para 2028.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-3.jpg" data-caption="Yendo por el crecimiento Según la Estado de lo cuántico 2024 Según el informe, un total de 33 países de todo el mundo tienen actualmente iniciativas gubernamentales en tecnología cuántica (verde), de los cuales más de 20 tienen estrategias nacionales con financiación a gran escala (rojo). El informe estima que ya se han comprometido hasta 50 millones de dólares en efectivo público. (Cortesía: El informante cuántico)” title=”Haga clic para abrir la imagen en la ventana emergente” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -cuántica-invierno-mundo-de-física-3.jpg”>Mapa del mundo que muestra países con iniciativas gubernamentales en tecnología cuántica.

Gran parte de esa demanda está impulsada por la necesidad de grandes máquinas con hasta 10,000 bits cuánticos (qubits). Estos dispositivos se utilizarían para descifrar datos que han sido almacenados con cantidades relativamente bajas de cifrado (aunque, irónicamente, esos datos probablemente serán antiguos y no tan valiosos). Aún así, si las poderosas computadoras cuánticas se vuelven realidad, su capacidad para descifrar algoritmos de cifrado históricos comprometerá la seguridad de Internet y dañará la seguridad global.

Sin embargo, es probable que haya muchos otros, aplicaciones más inmediatas de computadoras cuánticas con menos qubits. Muchas empresas están avanzando en este ámbito, entre las que destaca Computación ORCA, que en 2020 ganó un premio de creación de empresas del Instituto de Física (IOP). ricardo murray, el director ejecutivo de ORCA que es un físico capacitado, recientemente dicho Forbes que la empresa había vendido cinco de sus sistemas, cuatro de los cuales ya estaban instalados en tres sitios diferentes en todo el mundo.

La máquina de ORCA (una computadora cuántica fotónica con corrección de errores) es la primera de su tipo que puede funcionar a temperatura ambiente. La última venta implica el suministro de un sistema al NQCC del Reino Unido, financiado con fondos públicos, que tiene su sede en el Harwell Innovation Campus en Oxfordshire. El sistema de ORCA proporcionará un banco de pruebas para el aprendizaje automático, combinando tecnologías de redes neuronales y cuánticas.

Pero como señaló Murray en una alternativa, Forbes artículo, el desafío es descubrir para qué se pueden utilizar mejor las computadoras cuánticas. Eso no es fácil, ya que muchos clientes potenciales no comprenden los beneficios hasta que ven sistemas funcionales que pueden resolver sus problemas. Lo que está claro, sin embargo, es que las computadoras cuánticas serán particularmente buenas para abordar ciertos problemas que son difíciles o incluso imposibles de resolver para las computadoras clásicas.

El desafío es descubrir para qué se pueden utilizar mejor las computadoras cuánticas

La carrera ha comenzado en este sector de alto riesgo y alta recompensa, con IBM anunciando recientemente una computadora de 1000 qubits. La compañía ha estado siguiendo una hoja de ruta de computación cuántica que aproximadamente duplicó la cantidad de qubits cada año. En 2021 IBM tenía un dispositivo de 127 qubits y en 2022 tenía uno de 433 qubits. Su último chip, llamado Condor, tiene 1121 qubits superconductores. Sin embargo, es bastante revelador que la compañía diga que ahora cambiará de marcha y se concentrará en hacer que sus máquinas sean más resistentes a errores, ya que esto claramente afectará la capacidad de los clientes potenciales para usarlas en el corto plazo.

Pero en términos de aplicaciones de la tecnología cuántica 2.0, creo que los relojes cuánticos, los sensores cuánticos y la tecnología de imágenes cuánticas son muy prometedores, especialmente una vez que alcancen ciertos criterios de usabilidad fuera del laboratorio. En este sentido, el trabajo del Reino Unido Centro de tecnología cuántica sobre sensores y temporización, liderada por la Universidad de Birmingham, es de clase mundial, al igual que algunas de las empresas asociadas a ella.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg" data-caption="Poder del cerebro La empresa de detección cuántica Cerca Magnetics ganó recientemente el premio inaugural del grupo de Innovación y Negocios Cuánticos del Instituto de Física por su escáner de magnetoencefalografía portátil. (Cortesía: Cerca Magnetics)” title=”Haga clic para abrir la imagen en la ventana emergente” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- hablar-de-un-mundo-de-física-cuántica-de-invierno-4.jpg”>Un maniquí de un niño que lleva un escáner cerebral de magnetoencefalografía.

¡Prepárate! Cerca magnéticos, cual ganó un premio IOP a la innovación empresarial por desarrollar el primer wearable del mundo escáner de magnetoencefalografía. Usando magnetómetros de temperatura ambiente bombeados ópticamente, cada elemento del sensor no es más grande que un ladrillo LEGO y puede medir la función del cerebro humano con una sensibilidad que rivaliza con la de los dispositivos superconductores criogénicos.

La empresa, que también ha ganado el Premio inaugural del Grupo de Innovación y Negocios Cuánticos del IOP (qBIG), ya ha construido una tapa de escáner liviana montada en la cabeza impresa en 3D y ha estado instalando sistemas en todo el mundo en salas blindadas magnéticamente. Su dispositivo puede medir la función del cerebro humano con lo que, según la compañía, es una precisión sin precedentes. Lo más importante es que puede tomar datos incluso cuando el paciente se mueve, en lugar de que tenga que quedarse quieto mientras mete la cabeza en un escáner grande.

Otra empresa interesante de detección cuántica es QLM, con sede en Bristol, que recientemente demostró su última cámara lidar cuántica de gas metano en un evento en el IOP. asistido por el duque de Edimburgo. Esta cámara es más pequeña, más robusta y más integrada, lo que permite que los clientes que la están probando a nivel mundial la utilicen en el campo para la detección de fugas de metano. Fue impresionante ver cómo había progresado la empresa desde que ganó el premio empresarial IOP 2020.

Una de mis aplicaciones favoritas de la tecnología cuántica 2.0 es la detección de la gravedad cuántica, cuyo objetivo es conseguir dispositivos que puedan desplegarse en el campo. Imagínese cómo la comprensión de lo que hay debajo de la tierra puede afectar nuestra vida diaria. En lugar de que los trabajadores de la carretera tuvieran que excavar enormes extensiones de asfalto para reparar una tubería subterránea, podrían realizar reparaciones rápidas y específicas al estilo de la “microcirugía”.

Un mapeo preciso a través de sensores de gravedad cuánticos será de gran ayuda en este caso, y el spin-out de la Universidad de Birmingham Delta.g ya ha recaudado 1.5 millones de libras esterlinas en 2023 para construir sus sensores de gravedad cuántica para el mapeo subterráneo. Pete Stirling, cofundador y director ejecutivo de la compañía, dice que su objetivo es reducir la tecnología para que pueda implementarse en aplicaciones de la vida real, como buscar infraestructura oculta y realizar reparaciones.

"Dadas las amplias aplicaciones en innumerables industrias, estamos enormemente entusiasmados con nuestra capacidad de utilizar la gradiometría de gravedad cuántica para lograr grandes ahorros de costos y acelerar el ritmo del trabajo cartográfico de una manera que mejore la vida cotidiana", dice Stirling. Imagínese lo útil que sería tener una base de datos de “mapas de Google” con capacidad de ampliación y búsqueda de todas las innumerables tuberías, túneles y cables que se encuentran ocultos bajo nuestros pies.

Entonces, a pesar de la caída en la financiación de capital de riesgo y los temores de un “invierno cuántico”, el sector de la tecnología cuántica todavía se está fortaleciendo y, de hecho, está madurando. Por lo tanto, el importe de la financiación no es el único número en el que deberíamos centrarnos. De hecho, las métricas más tradicionales, como las pruebas de campo y los ingresos por productos o servicios, son más apropiadas.

Si bien pueden pasar muchos años antes de que las computadoras cuánticas alcancen su máximo potencial, existen aplicaciones a más corto plazo, y en detección y sincronización, donde los objetivos finales son claros. La comercialización de productos está en pleno apogeo en lo que, en lo que a mí respecta, es una de las ramas más apasionantes de la física.

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