¿Qué es la computación cuántica y por qué es tan importante?

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¿Qué es la computación cuántica y por qué es tan importante?

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El origen de la computación cuántica se remonta a principios del siglo XX, cuando Planck y Einstein propusieron que la luz no es una onda continua, sino que está dividida en pequeños paquetes o cuantos de luz. Esta idea, en apariencia simple, servía para resolver un problema llamado la "catástrofe ultravioleta", que fue desarrollado y derivó en dos conclusiones clave para esta tecnología: la superposición de estados y el entrelazamiento. Dos conceptos sin los que los ordenadores cuánticos probablemente no serían más que una curiosidad científica.

La próxima frontera en computación

La computación cuántica es fundamentalmente distinta a la computación a la que estamos acostumbrados. A nivel técnico, la computación actual trabaja en bits y la cuántica con qubits. La diferencia entre ambos conceptos es que el bit solo puede entregar resultados binarios (0 y 1), mientras que los electrones del qubit, aprovechando las propiedades de la mecánica cuántica, pueden ser ambos valores al mismo tiempo, lo que permite tener ordenadores muchísimo más rápidos.

En un momento en el que se generan inmensas cantidades de datos, necesitamos más que nunca disponer de sistemas capaces de procesar a mayor velocidad. Es aquí donde entra la computación cuántica, de la que se espera que establezca nuevos estándares sobre cómo se calculan y procesan los datos, afectando significativamente a la sociedad. Gracias a esta tecnología se podrán realizar cálculos complejos, que requerirían millones de años con las computadoras actuales, en minutos u horas.

Hasta ahora, la computación cuántica ha sido un campo que no se ha aplicado mucho en el mundo real, pero podría llegar a dejar completamente obsoletos muchos sistemas de cifrado actual, entre otras aplicaciones. De hecho, según Fujitsu, en 2019 veremos el despegue de la tecnología cuántica para solucionar una serie de problemas que con arquitecturas tradicionales serían inviables, como el descubrimiento de medicamentos y materiales, o la optimización del riesgo en servicios bancarios ante una posible crisis financiera.

La carrera hacia la “computación del mañana”

Las grandes tecnológicas llevan años investigando lo que se considera la “computación del mañana”. Hace apenas un par de meses os explicamos que IBM presentaba la primera computadora cuántica de 20 qubits, conocida como Q System One, diseñada para el uso comercial. Por otro lado, Microsoft también anunció que, junto a investigadores de la Universidad de Copenhague, abría las puertas de un nuevo laboratorio de materiales cuánticos para construir la primera “computadora cuántica escalable” del mundo.

Asimismo, hace unos días Intel presentaba un crioanalizador destinado a realizar pruebas para acelerar el desarrollo de la computación cuántica. La particularidad de este lanzamiento es que permite probar qubits en obleas de 300 mm a temperaturas de tan solo unos grados kelvin, convirtiéndolo en la primera herramienta de pruebas de su clase para computación cuántica. Google, por su parte, también dispone de un proyecto de computación cuántica universal llamado Bristlecone, con el que espera alcanzar la supremacía cuántica, y utilizarlo como banco de pruebas para investigar la escalabilidad de los qubits y las tasas de error, así como en aplicaciones como simulación, optimización y aprendizaje automático.

Retos actuales

El principal problema al que se enfrenta la computación cuántica es la construcción y desarrollo de ordenadores capacitados con esta tecnología, ya que funcionan a una temperatura cercana al cero absoluto (-273 ºC), y el soporte y los componentes para poder leer y manipular los qubits no son nada sencillos. Asimismo, el hecho de que los algoritmos y códigos para ordenadores clásicos no se puedan usar en ordenadores cuánticos también es uno de los grandes problemas a los que se enfrentan estos sistemas.

Para aquellos interesados en ahondar más en esta tecnología, recomendamos el libro “Cuántica: Tu futuro en juego” de José Ignacio Latorre, un gran divulgador y experto en física cuántica que afirma que el s. XX ha sido “un siglo cuántico”.

 

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