¿QUÉ ES LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA?

CIENCIA PARA TODOS

¿QUÉ ES LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA?

/Por Félix López/

*Director de operaciones de Eureek’a, empresa de divulgación científica.

La computación cuántica es un nuevo enfoque del cálculo. Utiliza los principios de la física fundamental para resolver problemas extremadamente complejos muy rápidamente.

Vamos a entenderla con este ejemplo: cuando lanzamos una moneda podemos obtener águila o sol. Pero mientras la moneda gira en el aire, no es águila o sol. Es una probabilidad de ambas caras.

Ahora, las computadoras digitales facilitaron el procesamiento de la información durante décadas. Pero las computadoras cuánticas están preparadas para llevar la computación a un nivel completamente nuevo. Aunque no reemplazarán a las computadoras de hoy, al usar los principios de la física cuántica, podrán resolver problemas estadísticos muy complejos que las computadoras de hoy no pueden.

Es decir, la computación cuántica tiene tanto potencial e impulso que las consultoras internacionales de negocios la detectan como una de las próximas grandes tendencias en tecnología. La computación cuántica por sí sola, solo una de las tres áreas principales de la tecnología cuántica emergente, podría representar casi 1.3 billones de dólares en valor para 2035.

Así es como funciona: la computación clásica, la tecnología que alimenta su computadora portátil y teléfono inteligente, se basa en bits. Un bit es una unidad de información que puede almacenar un cero o un uno. Por el contrario, la computación cuántica se basa en bits cuánticos, o qubits, que pueden almacenar ceros y unos. Los qubits pueden representar cualquier combinación de cero y uno simultáneamente, esto se llama superposición.

Cuando las computadoras clásicas resuelven un problema con múltiples variables, deben realizar un nuevo cálculo cada vez que cambia una variable. Cada cálculo es una ruta única hacia un único resultado. Las computadoras cuánticas, sin embargo, tienen un espacio de trabajo más grande, lo que significa que pueden explorar una gran cantidad de caminos simultáneamente. Esta posibilidad significa que las computadoras cuánticas pueden ser mucho más rápidas que las computadoras clásicas.

Así, en 2019, cuando Google anunció que su computadora cuántica resolvió un problema en 200 segundos que le habría llevado a una computadora clásica 10,000 años, se estableció la entrada formal de la computación cuántica en el mundo.

Aunque este fue un hito importante en la computación, fue más un salto teórico hacia adelante que práctico, ya que el problema que resolvió la computadora cuántica no tenía ningún uso en el mundo real. 

Sin embargo, nos acercamos rápidamente a un momento en que las computadoras cuánticas tendrán un impacto real en nuestras vidas. 

Las computadoras clásicas de hoy son relativamente sencillas. Trabajan con un conjunto limitado de entradas y usan un algoritmo y escupen una respuesta, y los bits que codifican las entradas no comparten información entre sí. Las computadoras cuánticas son diferentes. Por un lado, cuando se ingresan datos en los qubits, los qubits interactúan con otros qubits, lo que permite realizar muchos cálculos diferentes simultáneamente. 

Esta es la razón por la cual las computadoras cuánticas pueden trabajar mucho más rápido que las computadoras clásicas. Pero ese no es el final de la historia: las computadoras cuánticas no ofrecen una respuesta clara como lo hacen las computadoras clásicas: ofrecen una gama de respuestas posibles.