German quantum breakthrough highlights need for particle physicists in crypto

Cointelegraph · 2024-08-03T19:08:35.000Z

Breakthrough quantum computing research out of Germany could lead to a revolution in particle physics with implications for finance, economics, and cryptocurrency. It might be time for firms in the crypto industry to add chief science officers and particle physicists to their portfolios. Much like the tech industry before it, crypto has bootstrapped itself on the virtue of its own feats of engineering and innovation. The engineering and innovation it took to invent blockchain and cryptocurrency are, arguably, analogous to the advent of personal computing and the internet. Over the past 20 years, however, the tech industry has shifted towards hard science. Perhaps it’s time for crypto to follow suit. Amazon, IBM, Google, Microsoft, and Meta all have quantum computing laboratories. Some of the most important research in the field of physics and quantum computing have come out of big tech labs. The realization of time crystals in a quantum processor in 2021, for example, happened primarily in Google’s lab. And both Microsoft and IBM have contributed to pushing the boundaries of “quantum advantage” in their own labs. Quantum advantage In their Aug. 2 paper titled “Quantum advantage and stability to errors in analogue quantum simulators,” a team of researchers from the Max Planck Institute for Quantum Optics demonstrated a path to quantum advantage over what’s called the “many-body-model” problem. Quantum advantage is a non-scientific term referring to something that a quantum computer can do that a classical, binary computer either couldn’t do or couldn’t do quickly enough to be useful. The researchers in Germany simulated a quantum setup that, according to their peer-reviewed research, is theoretically capable of demonstrating clear quantum advantage in the area of many-body problems. Most significantly, their particular architecture would mitigate errors, one of quantum computing’s biggest outstanding problems. Crypto physics Quantum advantage in the area of many-body problems could potentially upend the field of particle physics. Everything from cold fusion to quantum teleportation could be on the table as humanity expands its ability to predict particle physics at expanding scales. If you've seen the old video game “Pong,” you’ve seen a particle physics simulator. The game challenges you to track a single particle in the form of a ball. If you can imagine trying to track dozens, thousands, or trillions of particles at the same time, you’re getting close to elementary particle physics and the many-body problem. As the number of particles — or bodies — increases, the problem of predicting particle motion becomes intractable to the point of failure. Econophysics We can apply particle physics to finance by imagining every historical, active, and future transaction as a particle. While this may sound unintuitive, the application of physics solutions to economics problems dates back as far as science. In modern parlance, the term “econophysics” was coined to describe the amalgam in the early 1990s as personal computers began gaining traction. In the same vein, it’s not difficult to imagine “cryptophysics” rising to prominence as quantum computing matures. Hypothetically speaking, a quantum computer capable of demonstrating advantage over binary computers in solving many-body problems would be orders of magnitude more capable of predicting market movements than any supercomputer. Bitcoin (BTC) transactions, for example, should be fundamentally simpler for a sufficiently powerful quantum computer to treat as a many-body model problem than fiat currency because we know exactly how much bitcoin there will ever be. Related: DARPA release highlights difficulty in developing quantum finance solutions

La innovadora investigación en computación cuántica realizada en Alemania podría conducir a una revolución en la física de partículas con implicaciones para las finanzas, la economía y las criptomonedas. Podría ser el momento de que las empresas de la industria de la criptografía agreguen directores científicos y físicos de partículas a sus carteras. 
Al igual que la industria tecnológica anterior, las criptomonedas se han impulsado a sí mismas gracias a sus propias hazañas de ingeniería e innovación. La ingeniería y la innovación necesarias para inventar blockchain y las criptomonedas son, posiblemente, análogas a la llegada de la informática personal e Internet.
Sin embargo, en los últimos 20 años, la industria tecnológica ha evolucionado hacia la ciencia dura. Quizás sea hora de que las criptomonedas sigan su ejemplo.
Amazon, IBM, Google, Microsoft y Meta tienen laboratorios de computación cuántica. Algunas de las investigaciones más importantes en el campo de la física y la computación cuántica provienen de grandes laboratorios tecnológicos.
La realización de cristales de tiempo en un procesador cuántico en 2021, por ejemplo, ocurrió principalmente en el laboratorio de Google. Y tanto Microsoft como IBM han contribuido a ampliar los límites de la “ventaja cuántica” en sus propios laboratorios.
Ventaja cuántica
En su artículo del 2 de agosto titulado "Ventaja cuántica y estabilidad ante errores en simuladores cuánticos analógicos", un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica demostró un camino hacia la ventaja cuántica sobre lo que se llama el problema del "modelo de muchos cuerpos". .
La ventaja cuántica es un término no científico que se refiere a algo que una computadora cuántica puede hacer y que una computadora binaria clásica no podría hacer o no podría hacer con la suficiente rapidez para ser útil.
Los investigadores alemanes simularon una instalación cuántica que, según su investigación revisada por pares, es teóricamente capaz de demostrar una clara ventaja cuántica en el ámbito de los problemas de muchos cuerpos. Lo más significativo es que su arquitectura particular mitigaría los errores, uno de los mayores problemas pendientes de la computación cuántica.
Criptofísica
La ventaja cuántica en el ámbito de los problemas de muchos cuerpos podría potencialmente trastocar el campo de la física de partículas. Todo, desde la fusión fría hasta la teletransportación cuántica, podría estar sobre la mesa a medida que la humanidad amplíe su capacidad para predecir la física de partículas a escalas cada vez mayores.
Si has visto el antiguo videojuego "Pong", has visto un simulador de física de partículas. El juego te desafía a rastrear una sola partícula en forma de bola. Si puedes imaginarte tratando de rastrear docenas, miles o billones de partículas al mismo tiempo, te estás acercando a la física de partículas elementales y al problema de muchos cuerpos.
A medida que aumenta el número de partículas (o cuerpos), el problema de predecir el movimiento de las partículas se vuelve insoluble hasta el punto de fallar.
Econofísica
Podemos aplicar la física de partículas a las finanzas imaginando cada transacción histórica, activa y futura como una partícula. Si bien esto puede parecer poco intuitivo, la aplicación de soluciones físicas a problemas económicos se remonta a la ciencia. En el lenguaje moderno, el término “econofísica” fue acuñado para describir la amalgama a principios de la década de 1990, cuando las computadoras personales comenzaron a ganar terreno.
Del mismo modo, no es difícil imaginar que la “criptofísica” adquiera importancia a medida que la computación cuántica madure.
Hipotéticamente hablando, una computadora cuántica capaz de demostrar una ventaja sobre las computadoras binarias en la resolución de problemas de muchos cuerpos sería mucho más capaz de predecir los movimientos del mercado que cualquier supercomputadora.
Las transacciones de Bitcoin (BTC), por ejemplo, deberían ser fundamentalmente más simples para que una computadora cuántica lo suficientemente potente las trate como un problema de modelo de muchos cuerpos que la moneda fiduciaria porque sabemos exactamente cuántos bitcoins habrá alguna vez.
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