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Computación cuántica explicada en 10 minutos

  • 0:01 - 0:02
    Juguemos un juego.
  • 0:03 - 0:06
    Imaginen que están en Las Vegas,
  • 0:06 - 0:07
    en un casino,
  • 0:07 - 0:11
    y deciden jugar un juego
    en una de las computadoras,
  • 0:11 - 0:14
    como cuando juegan
    al solitario o al ajedrez.
  • 0:15 - 0:18
    La computadora puede hacer jugadas
    como si fuera un jugador humano.
  • 0:18 - 0:21
    Este va a ser un juego de monedas.
  • 0:21 - 0:24
    Empieza con una moneda mostrando cara,
  • 0:24 - 0:26
    y la computadora juega primero.
  • 0:26 - 0:28
    Puede decidir entre lanzar la moneda o no,
  • 0:29 - 0:30
    pero Uds. no podrán ver el resultado.
  • 0:31 - 0:33
    Ahora es su turno.
  • 0:33 - 0:36
    Uds. también pueden decidir
    entre lanzar la moneda o no,
  • 0:36 - 0:39
    y su jugada no le será revelada
    a su oponente, la computadora.
  • 0:40 - 0:42
    Finalmente la computadora juega de nuevo
  • 0:42 - 0:44
    y puede lanzar la moneda o no.
  • 0:44 - 0:46
    Después de estas tres rondas,
  • 0:47 - 0:48
    se muestra la moneda.
  • 0:48 - 0:51
    Si es cara, gana la computadora.
  • 0:51 - 0:53
    Si es sello, ganan Uds.
  • 0:54 - 0:56
    Es un juego muy simple.
  • 0:56 - 0:59
    Si todos juegan honestamente
    y si la moneda es imparcial,
  • 0:59 - 1:03
    tienen un 50 % de probabilidad ganar.
  • 1:03 - 1:05
    Para confirmarlo,
  • 1:05 - 1:09
    le pedí a mis alumnos que jugaran
    este juego en sus computadoras.
  • 1:09 - 1:11
    Después de muchos intentos,
  • 1:11 - 1:15
    su tasa de éxito resultó ser
    alrededor del 50 %,
  • 1:15 - 1:16
    como se esperaba.
  • 1:16 - 1:18
    Parece un juego aburrido, ¿cierto?
  • 1:18 - 1:22
    Pero ¿qué pasaría si pudiéramos jugarlo
    en una computadora cuántica?
  • 1:23 - 1:26
    Por ahora, en Las Vegas no hay
    computadoras cuánticas,
  • 1:26 - 1:27
    hasta donde yo sé,
  • 1:28 - 1:31
    pero IBM ha construido
    una computadora cuántica.
  • 1:31 - 1:32
    Aquí está.
  • 1:33 - 1:35
    Pero ¿qué es una computadora cuántica?
  • 1:35 - 1:37
    Bueno, la física cuántica describe
  • 1:37 - 1:41
    el comportamiento de los átomos
    y de las partículas fundamentales,
  • 1:41 - 1:44
    como los electrones y los fotones.
  • 1:44 - 1:48
    La computadora cuántica opera controlando
    el comportamiento de estas partículas,
  • 1:48 - 1:52
    pero de una manera completamente
    diferente a las computadoras normales.
  • 1:52 - 1:56
    Así que una computadora cuántica
    no es solo una versión más poderosa
  • 1:56 - 1:58
    de nuestras computadoras actuales.
  • 1:58 - 2:02
    Así como la bombilla no es
    una vela más poderosa.
  • 2:02 - 2:06
    No se puede fabricar una bombilla
    fabricando velas cada vez mejores.
  • 2:07 - 2:09
    La bombilla tiene una tecnología diferente
  • 2:09 - 2:12
    y se basa en un conocimiento
    científico más profundo.
  • 2:12 - 2:16
    Asimismo, una computadora cuántica
    es una nueva clase de dispositivo,
  • 2:16 - 2:18
    basado en los principios
    de la física cuántica.
  • 2:18 - 2:22
    Y así como la bombilla
    transformó la sociedad,
  • 2:22 - 2:24
    las computadoras cuánticas
    tienen el potencial de impactar
  • 2:24 - 2:26
    muchos aspectos de nuestras vidas,
  • 2:26 - 2:30
    incluyendo nuestra seguridad,
    la atención médica e incluso el internet.
  • 2:31 - 2:35
    Empresas de todo el mundo trabajan
    para construir estos dispositivos.
  • 2:35 - 2:37
    Y para ver de qué se trata todo esto,
  • 2:37 - 2:40
    vamos a jugar este juego
    en una computadora cuántica.
  • 2:41 - 2:46
    Desde aquí puedo ingresar
    a la computadora cuántica de IBM,
  • 2:46 - 2:48
    o sea que puedo jugar de forma remota,
  • 2:48 - 2:49
    y Uds. también.
  • 2:50 - 2:56
    Para que esto funcione, recordarán
    que recibieron un correo de TED
  • 2:56 - 2:59
    preguntándoles si elegirían
    lanzar la moneda o no,
  • 2:59 - 3:01
    en caso de jugar el juego.
  • 3:01 - 3:06
    En realidad les pedimos que eligieran
    entre un círculo y un cuadrado.
  • 3:06 - 3:10
    No lo sabían, pero el círculo
    significaba "lanzar la moneda"
  • 3:10 - 3:12
    y el cuadrado era "no lanzar".
  • 3:13 - 3:16
    Recibimos 372 respuestas.
  • 3:16 - 3:17
    Gracias.
  • 3:17 - 3:21
    Significa que podemos jugar 372 rondas
    contra la computadora cuántica
  • 3:21 - 3:23
    usando sus selecciones.
  • 3:23 - 3:25
    Y es un juego bastante rápido,
  • 3:25 - 3:28
    así que les mostraré los resultados.
  • 3:28 - 3:30
    Lamentablemente, no les fue muy bien.
  • 3:31 - 3:33
    (Risas)
  • 3:33 - 3:36
    La computadora cuántica
    ganó casi todas las rondas.
  • 3:36 - 3:40
    Solo perdió algunas porque tuvo
    errores operativos en el sistema.
  • 3:40 - 3:42
    (Risas)
  • 3:42 - 3:46
    Entonces, ¿cómo logró
    esta increíble racha de victorias?
  • 3:46 - 3:49
    Parece magia o una trampa,
  • 3:49 - 3:51
    pero realmente es solo
    física cuántica en acción.
  • 3:52 - 3:53
    Así es cómo funciona.
  • 3:53 - 3:59
    Una computadora normal simula las caras
    o sellos de una moneda como un bit:
  • 3:59 - 4:01
    un cero o un uno,
  • 4:01 - 4:04
    o una corriente que circula o no
    dentro del chip de la computadora.
  • 4:04 - 4:07
    Una computadora cuántica
    es completamente diferente.
  • 4:07 - 4:12
    Un bit cuántico tiene una identidad
    más fluida, no binaria.
  • 4:13 - 4:18
    Puede existir en una superposición,
    o una combinación de cero y uno,
  • 4:18 - 4:23
    con cierta probabilidad de ser cero
    y cierta probabilidad de ser uno.
  • 4:24 - 4:27
    En otras palabras, su identidad
    está en un espectro.
  • 4:27 - 4:31
    Por ejemplo, puede tener un 70 %
    de probabilidad de ser cero
  • 4:31 - 4:33
    y un 30 % de probabilidad de ser uno.
  • 4:33 - 4:37
    O puede ser 80-20, o 60-40.
  • 4:37 - 4:40
    Las posibilidades son infinitas.
  • 4:40 - 4:41
    La idea principal aquí
  • 4:41 - 4:45
    es que debemos dejar de lado
    los valores precisos de cero y uno
  • 4:45 - 4:47
    y dar lugar a cierta incertidumbre.
  • 4:48 - 4:49
    Así que durante el juego,
  • 4:49 - 4:54
    la computadora cuántica crea
    esta combinación fluida de caras y sellos,
  • 4:54 - 4:55
    cero y uno,
  • 4:55 - 4:59
    de modo que no importa
    si el jugador lanza o no:
  • 4:59 - 5:02
    la superposición se mantiene intacta.
  • 5:02 - 5:06
    Es como si estuvieran revolviendo
    una mezcla de dos fluidos.
  • 5:06 - 5:10
    Ya sea que revuelvan o no,
    los fluidos se mantienen en la mezcla.
  • 5:10 - 5:12
    Pero en su última jugada,
  • 5:13 - 5:16
    la computadora cuántica
    puede separar el cero y el uno,
  • 5:17 - 5:20
    y recuperar sin problemas la cara
    de modo que Uds. siempre pierden.
  • 5:20 - 5:22
    (Risas)
  • 5:22 - 5:26
    Si piensan que esto es algo extraño,
    tienen toda la razón.
  • 5:27 - 5:31
    No existen las monedas
    con una mezcla de cara y sello.
  • 5:31 - 5:35
    No vivimos esta realidad cuántica fluida
  • 5:35 - 5:37
    en nuestra cotidianidad.
  • 5:37 - 5:40
    Así que si los confunde
    esto de la teoría cuántica
  • 5:40 - 5:42
    no se preocupen que lo están entendiendo.
  • 5:42 - 5:45
    (Risas)
  • 5:45 - 5:49
    Pero aun sin experimentar
    esta rareza cuántica,
  • 5:49 - 5:52
    podemos ver sus efectos reales en acción.
  • 5:52 - 5:54
    Ya han visto los datos.
  • 5:55 - 5:56
    La computadora cuántica ganó
  • 5:56 - 5:59
    porque aprovechó la superposición
  • 5:59 - 6:01
    y la incertidumbre.
  • 6:01 - 6:03
    Estas propiedades cuánticas son poderosas
  • 6:03 - 6:06
    no solo para ganar
    en juegos de monedas,
  • 6:06 - 6:09
    sino también para construir
    futuras tecnologías cuánticas.
  • 6:09 - 6:13
    Les daré tres ejemplos
    de potenciales aplicaciones
  • 6:13 - 6:15
    que podrían cambiar nuestras vidas.
  • 6:15 - 6:20
    En primer lugar, la incertidumbre cuántica
    podría usarse para crear claves secretas
  • 6:20 - 6:24
    para cifrar mensajes enviados
    de una ubicación a otra.
  • 6:24 - 6:29
    Así, los piratas informáticos no podrían
    copiar las claves a la perfección
  • 6:29 - 6:32
    debido a la incertidumbre cuántica.
  • 6:32 - 6:36
    Tendrían que romper
    las leyes de la física cuántica
  • 6:36 - 6:37
    para descifrar la clave.
  • 6:38 - 6:42
    Este tipo de cifrado inquebrantable
    ya está siendo testeado por bancos
  • 6:42 - 6:45
    y otras instituciones en todo el mundo.
  • 6:45 - 6:51
    Hoy, usamos más de 17 mil millones
    de dispositivos conectados globalmente.
  • 6:52 - 6:55
    Imaginen el impacto que la criptografía
    cuántica podría tener en el futuro.
  • 6:56 - 6:58
    En segundo lugar,
    las tecnologías cuánticas
  • 6:58 - 7:02
    también podrían transformar
    la atención médica y la medicina.
  • 7:02 - 7:08
    Por ejemplo, el diseño y el análisis de
    moléculas para el desarrollo de fármacos
  • 7:08 - 7:10
    hoy en día es un problema desafiante,
  • 7:10 - 7:15
    porque calcular y describir exactamente
  • 7:15 - 7:19
    todas las propiedades cuánticas
    de todos los átomos en una molécula
  • 7:19 - 7:23
    es una tarea computacionalmente difícil,
    incluso para nuestras súper computadoras.
  • 7:23 - 7:26
    Una computadora cuántica
    lo podría hacer mejor,
  • 7:26 - 7:29
    porque opera con las mismas
    propiedades cuánticas
  • 7:29 - 7:32
    que la molécula que tratar simular.
  • 7:32 - 7:34
    Así que las futuras simulaciones
    cuánticas a gran escala
  • 7:34 - 7:36
    para el desarrollo farmacéutico
  • 7:36 - 7:40
    podrían conducir a tratamientos
    para enfermedades como el Alzheimer,
  • 7:40 - 7:42
    que afectan a miles de vidas.
  • 7:42 - 7:45
    Y en tercer lugar, mi aplicación
    favorita de la cuántica
  • 7:45 - 7:50
    es la teletransportación
    de información de un lugar a otro
  • 7:50 - 7:53
    sin transmitir físicamente la información.
  • 7:54 - 7:57
    Suena a ciencia ficción, pero es posible
  • 7:57 - 8:01
    porque estas identidades fluidas
    de las partículas cuánticas
  • 8:01 - 8:04
    pueden enredarse
    en el espacio y el tiempo
  • 8:04 - 8:08
    de manera que un cambio en una partícula,
  • 8:08 - 8:10
    puede afectar a la otra,
  • 8:10 - 8:12
    y eso crea un canal
    para la teletransportación.
  • 8:13 - 8:16
    Ya ha sido demostrado en
    laboratorios de investigación
  • 8:16 - 8:19
    y podría ser parte de un
    futuro internet cuántico.
  • 8:19 - 8:23
    Aún no tenemos una red cuántica,
  • 8:23 - 8:26
    pero mi equipo está trabajando
    en estas posibilidades,
  • 8:26 - 8:30
    simulando una red cuántica
    en una computadora cuántica.
  • 8:30 - 8:34
    Hemos diseñado e implementado
    algunos nuevos e interesantes protocolos
  • 8:34 - 8:40
    como la teletransportación
    entre diferentes usuarios en la red,
  • 8:40 - 8:42
    la transmisión eficiente de datos
  • 8:42 - 8:44
    e incluso el voto seguro.
  • 8:45 - 8:47
    Así que ser física cuántica
    es muy divertido para mí.
  • 8:47 - 8:49
    Lo recomiendo inmensamente.
  • 8:49 - 8:51
    (Risas)
  • 8:51 - 8:54
    Somos exploradores del país
    de las maravillas cuánticas.
  • 8:54 - 8:57
    Quién sabe qué aplicaciones
    descubriremos luego.
  • 8:57 - 9:00
    Debemos pisar con cuidado
    y ser responsables,
  • 9:00 - 9:03
    a medida que construimos
    nuestro futuro cuántico.
  • 9:03 - 9:06
    Personalmente, no veo la física cuántica
  • 9:07 - 9:10
    como una mera herramienta
    para construir computadoras cuánticas.
  • 9:10 - 9:12
    Veo las computadoras cuánticas
  • 9:12 - 9:15
    como un medio para explorar
    los misterios de la naturaleza
  • 9:15 - 9:19
    y revelar más acerca de este mundo oculto
    más allá de nuestras experiencias.
  • 9:19 - 9:21
    Es increíble que nosotros los humanos,
  • 9:21 - 9:24
    con el acceso relativamente
    limitado al universo que tenemos,
  • 9:24 - 9:27
    seamos capaces de ver
    más allá de nuestro horizontes
  • 9:27 - 9:30
    tan solo con la imaginación y el ingenio.
  • 9:30 - 9:33
    Y el universo nos recompensa
  • 9:33 - 9:37
    mostrándonos lo increíblemente
    interesante y sorprendente que es.
  • 9:37 - 9:41
    El futuro es fundamentalmente incierto,
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    y eso para mí es ciertamente emocionante.
  • 9:44 - 9:45
    Gracias.
  • 9:46 - 9:52
    (Aplausos)
Title:
Computación cuántica explicada en 10 minutos
Speaker:
Shohini Ghose
Description:

Una computadora cuántica no es solo una versión más poderosa de las computadoras que utilizamos hoy en día; es algo completamente distinto que se basa en nuevos conocimientos científicos, y más que un poco de incertidumbre. Adentrémonos en el país de las maravillas cuánticas con la TED Fellow Shohini Ghose y descubramos cómo esta tecnología tiene el potencial de transformar la medicina, crear un cifrado inquebrantable e incluso teletransportar información.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:04

Spanish subtitles

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