Qual é o status da computação quântica em comparação com outras tecnologias quânticas (fotônicas)?

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Existem várias tecnologias quânticas emergentes, entre as quais encontramos a categoria de tecnologias quânticas baseadas em fótons, incluindo distribuição quântica de chaves ou geradores de números aleatórios quânticos.

A questão é: qual é a viabilidade a curto prazo da computação e simulação quânticas baseadas em fótons, em comparação com outras tecnologias quânticas baseadas em fótons ?

agaitaarino
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+1 para a pergunta auto-respondida bem estruturada. No entanto, notei que você criou a nova tag "quantum-technologies"? Não tenho certeza de que precisamos dessa tag, porque questões sobre tecnologias quânticas que não sejam a computação quântica não seriam abordadas aqui. No entanto, se você tiver algo em mente ao criar a tag, considere escrever uma descrição de uso para ela aqui .
Sanchayan Dutta
Na verdade, eu mesmo tinha dúvidas sobre a etiqueta. Seguindo sua sugestão, tentei a definição da tag. Se não for bem-vindo, confio que será excluído em breve e, claro, ficarei bem com isso.
agaitaarino
Obrigado! Parece bom. Aceitei a tag wiki. Eu acho que mais uma revisão será necessária.
Sanchayan Dutta

Respostas:

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De acordo com este relatório de Gooch e Housego, orientado para o Reino Unido, datado de 8 de maio de 2018, a computação quântica é apenas uma das várias principais aplicações-chave que devem ter impacto no mercado:

  • Tecnologia / tempo do relógio (por exemplo, ponte entre as frequências ópticas típicas de relógios atômicos e as freqüências elétricas / de microondas, típicas dos sinais de temporização nas redes de telecomunicações e sistemas de computador)
  • LIDAR
  • Magnetometria e gravimetria
  • Imagens médicas
  • Microscopia, imagem e calibração
  • Navegação
  • Comunicações não QKD
  • QKD / criptografia quântica / comunicação segura
  • QRNG - gerador de número aleatório quântico
  • Computação quântica e simulação

Para colocar a validade deste relatório em perspectiva, é preciso levar em consideração que este estudo é uma estimativa da demanda do Reino Unido (e não da demanda global). Dentro dessa limitação, pode-se ver que a computação e simulação quânticas devem ser um participante relativamente menor nas tecnologias quânticas baseadas em fótons.

Em grande quantidade de dispositivos (volume de demanda), espera-se que os geradores de números aleatórios quânticos dominem absolutamente. O relatório vinculado menciona explicitamente:

Ele será incorporado a todos os dispositivos que exijam criptografia, o que impulsionará o crescimento no volume de vendas .

No valor da demanda, espera-se que o QKD / criptografia quântica / comunicação segura seja um dos principais players entre as tecnologias quânticas.

Outras aplicações, embora menores, são consideradas sólidas, por exemplo, gravimetria , sobre as quais se afirma que:

A comercialização está prevista para o início de 2019, quando os gravímetros serão usados ​​para geo-levantamento, como análise de leito rochoso, detecção de características subterrâneas e levantamento de terreno .

As comunicações por imagem, navegação ou não QKD são igualmente apreciadas como tecnologias quânticas baseadas em fótons que estão prestes a atingir um mercado pequeno, mas realista.


Em comparação, o relatório também afirma que:

Os especialistas não acreditam que um computador quântico será desenvolvido nos próximos 5 anos .

e

Empresas de setores como finanças, bancos e telecomunicações estão adotando uma abordagem 'vigie e espere', monitorando desenvolvimentos na academia, investindo em know-how e conscientização e adquirindo um pequeno número de sistemas para que estejam prontos quando a tecnologia chegar à comercialização .

agaitaarino
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Você poderia esclarecer na resposta o que você entende por "tecnologia / tempo do relógio"?
Sanchayan Dutta
Vou editar a resposta para melhorar este e outros pontos que podem não estar claros, obrigado!
agaitaarino 10/05
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Obrigado por adicionar o exemplo para "Tecnologia do relógio". Editei sua postagem para torná-la mais legível. A versão anterior continha uma grande parede de texto que não era fácil para os olhos. Espero não ter mudado nada drasticamente. Sinta-se à vontade para reverter se achar o contrário. :)
Sanchayan Dutta
Parece melhor agora!
agaitaarino