¿En qué consiste la computación cuántica?

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

¿Cómo nace la computación cuántica?

La idea de la computación cuántica nació debido a que cada vez era más complicado fabricar microchips más pequeños, acercándonos en un futuro en el que sería imposible seguir reduciendo el tamaño de estos microchips, por lo que la computación clásica acabaría llegando a su límite. Debido a esto era necesario descubrir nuevas tecnologías que permitiesen superar esta limitación.

¿Cómo funciona la computación cuántica?

De forma resumida, la computación cuántica se basa en el uso de qbits, en lugar de los bits que utiliza la computación clásica. Al igual que un bit, un qbit puede adquirir los valores de 1 y 0, pero al hacer uso de las leyes de la mecánica cuántica, puede adquirir ambos valores al mismo tiempo (puede ser en un 80% un 1 y en un 20% un 0) lo cual abre la posibilidad de aplicar operaciones lógicas que no era posible aplicar sobre los bits.

¿Para qué sirve la computación cuántica?

La computación cuántica tiene varias ventajas sobre la clásica entre las cuales destaca una mayor potencia de calculo y un menor consumo de energía. Esto abre la puerta a resolver problemas que hasta ahora eran intratables haciendo uso de la computación clásica. Mediante un sistema convencional para encontrar la mejor solución a un problema seria necesario probar todas las posibles soluciones, sin embargo, con la computación cuántica, esto no sería necesario. Al poder encontrarse 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 importantes avances en otros campos, como en el de la Inteligencia Artificial y el Deep Learning, ya que permitiría la creación de modelos mas complejos y eficientes o en el estudio de la interacción entre partículas que permitiría la creación de nuevos materiales.

¿En que estado se encuentra actualmente?

El campo de la computación cuántica apenas ha avanzado, sin embargo, los últimos años, varias empresas tecnológicas han empezado a investigar este campo. IBM ha anunciado que va a poner a la venta el primer ordenador cuántico para uso comercial. Y hace unos días Google anuncio que había alcanzado la Supremacía cuántica en la revista Nature al haber ejecutado en minutos programas para los que un ordenador convencional habría requerido años. Aunque no esta claro hasta que punto es cierto y aunque puede que necesite años para acabar de desarrollarse y lograr resultados con problemas realmente complejos, lo que está claro es que la computación cuántica trae importantes avances y que, aunque actualmente no pueden utilizarse para resolver problemas complejos, pueden ser utilizados para situaciones de menor envergadura pudiendo 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 necesita estar completamente aislado, con por lo menos un cable conexión exclusivo para el y necesita ser mantenido a muy bajas temperaturas. Actualmente, los modelos presentados por Google e IBM tienen en torno a 53 qbits, se estima que para que un ordenador cuántico pueda romper un sistema de encriptación actual serían necesarios 100 millones de qbits, por lo que aún se está bastante lejos de resolver problemas realmente complejos. Los siguientes pasos a realizar en este campo consistirán en mejorar el diseño actual mediante el que funcionan y aumentar el número de qbits que puede utilizar un ordenador cuántico.

Podéis conocer más sobre los qbits en este vídeo de Youtube que nos encanta: