¿Qué es la computación cuántica?

¿Qué es la computación cuántica?

La computación cuántica es un paradigma diferente a la computación clásica que todos conocemos (computadoras y otros dispositivos que actualmente usamos a diario). La computación cuántica se basa en el uso de las leyes de la mecánica cuántica, lo que implica que una partícula se puede encontrar en dos estados al mismo tiempo.

¿Cómo nació la computación cuántica?

La idea de la computación cuántica nació porque cada vez era más difícil fabricar microchips de menor tamaño, lo que podía hacer que en un futuro fuera imposible seguir reduciendo el tamaño de estos microchips, por lo que la computación clásica acabaría llegando a su límite. Debido a esto, fue necesario descubrir nuevas tecnologías que superaran esta limitación.

¿Cómo funciona la computación cuántica?

En resumen, la computación cuántica se basa en el uso de qbits, en lugar de los bits utilizados por la computación clásica. Al igual que un bit, un qbit puede adquirir los valores de 1 y 0, pero haciendo uso de las leyes de la mecánica cuántica puede adquirir ambos valores al mismo tiempo (puede ser 80% por 1 y 20% un 0) lo que abre la posibilidad de aplicar operaciones lógicas que no se podrían aplicar a los bits.

¿Para qué sirve la computación cuántica?

La computación cuántica presenta varias ventajas frente a la clásica, entre las que destacan una mayor potencia de cálculo y un menor consumo energético. Esto abre la puerta a la solución de problemas que hasta ahora eran intratables con la informática clásica. Usando un sistema convencional para encontrar la mejor solución a un problema, sería necesario probar todas las soluciones posibles, sin embargo, con la computación cuántica esto no sería necesario. Al poder estar en varios estados al mismo tiempo, un sistema cuántico sería capaz de probar estas soluciones simultáneamente, pudiendo resolver el problema en menos tiempo. Esto puede permitir avances importantes en otros campos , como inteligencia artificial y aprendizaje profundo , ya que permitiría la creación de modelos más complejos y eficientes o en el estudio de la interacción entre partículas que permitiría la creación de nuevos materiales.

¿Cuál es su estado actual?

El campo de la computación cuántica apenas ha avanzado, sin embargo, en los últimos años, varias empresas tecnológicas han comenzado a investigar en este campo. IBM ha anunciado que venderá la primera computadora cuántica para uso comercial. Y hace unos días Google anunció que había alcanzado la supremacía cuántica en la revista Nature al haber ejecutado en minutos programas para los que una computadora convencional hubiera requerido años. Aunque no está claro hasta qué punto es cierto, y aunque puede llevar años terminar de desarrollar y lograr resultados con problemas realmente complejos, lo que sí está claro es que la computación cuántica trae importantes avances y que, aunque en la actualidad no se puede utilizar para resolver complejos problemas, se puede usar para situaciones más pequeñas y puede lograr mejores resultados que la computación clásica.

¿Cuál es el futuro de la computación cuántica?

Hoy en día, la computación cuántica tiene importantes limitaciones. Cada qbit debe estar completamente aislado, con al menos una conexión de cable exclusiva y debe mantenerse a temperaturas muy bajas. Actualmente, los modelos presentados por Google e IBM tienen alrededor de 53 qbits. Se estima que para que un ordenador cuántico rompa un sistema de cifrado actual serían necesarios 100 millones de qbits, por lo que todavía está bastante lejos de resolver problemas realmente complejos. Los próximos pasos en este campo serán mejorar el diseño actual con el que funcionan y aumentar el número de qbits que puede utilizar un ordenador cuántico.

Puede obtener más información sobre los qbits en este video de YouTube que nos encanta: