¿Qué es la computación cuántica?

Los expertos esperan una revolución en la "informática", liderada por la "computación cuántica". Proporcionará una enorme capacidad para procesar información y realizar las tareas que los ordenadores tradicionales no han podido llevar a cabo. ¿Qué es la informática cuántica? ¿Cuáles son sus usos? ¿Cuáles son los obstáculos más importantes que impiden su desarrollo?

La informática cuántica no es más que una nueva forma de diseñar "microprocesadores" basados en las leyes de la física cuántica, que se aplican a las nanopartículas. Estas leyes permiten almacenar información con tres valores: cero, uno o ambos al mismo tiempo. Para simplificar este método de almacenamiento, supondremos que hay una lámpara; es luminosa, o no luminosa, o en ambas condiciones al mismo tiempo. En física, la última condición de almacenamiento se conoce como "Superposición Cuántica"; afirma que dos partículas pueden conectarse cuantitativamente para reconocer el estado de una de ellas observando la otra, aunque a distancia.

Para lograr su objetivo, los ordenadores cuánticos utilizan el "cúbit", abreviatura de "bit cuántico", que funciona de forma diferente a los ordenadores tradicionales. Como un ordenador cuántico puede procesar ambos estados simultáneamente, es millones de veces más rápido que los tradicionales. Por el contrario, los ordenadores tradicionales se componen de algoritmos, bits, registros, puertas lógicas, etc.

Una de las razones por las que se busca el desarrollo de esta tecnología son los transistores, que son las unidades responsables del almacenamiento y el procesamiento en los ordenadores. Como los transistores no pueden hacerse más pequeños, no se puede aplicar la Ley de Moore, ya que afirma que podemos aumentar la velocidad y la capacidad de cálculo cada dieciocho meses. Además, un ordenador cuántico adopta otro modelo de computación distinto de la "máquina de Turing", que es la máquina de Turing cuántica, también llamada ordenador cuántico universal.

La computación cuántica puede encontrar soluciones para varios dilemas irresolubles en la química, la ciencia de los materiales, la producción de alimentos y el espacio. En cuanto al sector financiero, tendrá un papel importante en la previsión del mercado de valores, e incluso en la predicción del cambio climático. Actualmente, se está construyendo la llamada "Internet cuántica", que los investigadores describen como irrompible, ya que no hay transferencia de datos.

Dadas las enormes oportunidades que promete esta tecnología, los gigantes tecnológicos, como Google, IBM, Apple e Intel,  e incluso las startups, están compitiendo por ella. Google ha conseguido fabricar un procesador cuántico de 50 cúbits titulado "Bristlecone", mientras que Intel produjo el procesador cuántico "Tangle Lake". También IBM ha anunciado previamente que fabricará un procesador capaz de alcanzar una ventaja cuántica.

Sin embargo, la fabricación de un ordenador cuántico y su exhibición en el mercado no será posible dentro de unos años, porque es muy sensible y requiere ciertas condiciones de trabajo. Requiere, por ejemplo, proporcionar un entorno estable y adecuado para un ordenador cuántico, de temperatura cercana al cero absoluto. La segunda razón es el mantenimiento de la estabilidad cuántica de un ordenador; a medida que la capacidad aumenta con el incremento de cúbits, la estabilidad del ordenador disminuye. Los científicos, por tanto, deben superar estos retos en el camino hacia la plena implementación.

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