Aspectos Importantes de la Computación Cuántica

La computación cuántica es un tema complejo y fascinante. Si no estas familiarizado con él, no te preocupes, es normal para muchos de nosotros entender un tema tan amplio y debatido, sin embargo, en este articulo hablaremos un poco sobre los aspectos más relevantes.

La computación cuántica utiliza la mecánica cuántica.

La mecánica cuántica es diferente de la física clásica, que se ocupa de los objetos que podemos ver y tocar todos los días. La física clásica no funciona cuando se trata de cosas muy pequeñas, como los átomos y las partículas subatómicas.

La mecánica cuántica es una rama de la física que se ocupa del comportamiento de los átomos y las partículas subatómicas. Se utiliza en muchas áreas de la ciencia actual, como la química y la biología.

Los qubits (bits cuánticos).

Uno de los elementos fundamentales de la computación cuántica son los qubits, que son el equivalente a los bits en la computación estándar. Pero mientras un bit sólo puede estar en un estado a la vez, un qubit puede estar en una superposición de dos o más estados simultáneamente.

Esto le permite almacenar múltiples valores de forma simultánea y, por tanto, procesar la información mucho más rápido que los ordenadores normales, hasta el punto de que, incluso si sólo se necesita realizar uno, digamos, 10100 cálculos por segundo, se podría tener la respuesta en una hora sin ningún problema.

Como ocurre con cualquier tecnología nueva, hay muchas incertidumbres en torno a los ordenadores cuánticos; sin embargo, sabemos que cambiarán para siempre nuestra forma de procesar la información.

Los qubits pueden existir en una superposición de diferentes estados.

Quizá te preguntes cómo los qubits pueden existir en múltiples estados al mismo tiempo. Piensa en una linterna que tiene dos botones, A y B. Si pulsas el botón A, la luz se enciende. Si se pulsa el botón B, se apaga.

Ahora imagina que también hay otros dos botones C y D que no afectan a si la luz está encendida o apagada: sólo son opciones adicionales para controlar su luminosidad. La linterna tiene cuatro estados posibles: Apagada (A+B), Encendida (A+C), Encendida (B+D) y Encendida(A+B).

Si extendiéramos esta analogía a la computación cuántica, los qubits corresponderían a las diferentes combinaciones de ajustes de nuestra linterna -cada combinación representa un estado diferente del ser-, mientras que los bits clásicos corresponderían a los estados de "encendido" y "apagado" de los ordenadores clásicos.

Al igual que en el ejemplo de la linterna, los ordenadores cuánticos utilizan superposiciones para resolver problemas que no pueden ser resueltos por los ordenadores clásicos: porque poseen más de un estado a la vez.

Investigación en la computación cuántica.

La investigación en computación cuántica podría llevar a utilizarla para diseñar nuevos fármacos y desarrollar nuevos materiales, o incluso modelar otros sistemas. También podría utilizarse para resolver problemas de optimización. Las aplicaciones potenciales son infinitas.

La creación de Qubits sigue siendo sólo un proyecto científico.

Los qubits aún están en el laboratorio, pero tienen importantes implicaciones para la tecnología, sin embargo, tiene implicaciones para la tecnología en términos de seguridad, teletransporte y más. Podrían dar lugar a una encriptación segura mediante el uso de criptografía cuántica; podrían permitir un transporte más rápido mediante el teletransporte; y podrían ayudar a simular sistemas complejos, como átomos y moléculas.

La creación de qubits es un proceso difícil que implica atrapar fotones o iones en una cámara de vacío y luego codificar información en sus propiedades manipulando los fotones con láseres.

El resultado es un objeto que se comporta como una partícula y una onda al mismo tiempo, y que puede representar varios valores a la vez en lugar de un solo valor como hacen los bits binarios hoy en día.

Hay muchos tipos diferentes de qubits: algunos utilizan partículas de luz (fotones) mientras que otros utilizan partículas de materia (iones).

Los ordenadores cuánticos aún no pueden resolver todos los problemas de forma más eficiente que los ordenadores clásicos; sin embargo, hay algunas cosas que sólo pueden hacerse en un ordenador cuántico debido a su capacidad única de estar en múltiples estados simultáneamente.

Los ordenadores cuánticos también tendrán aplicaciones fuera de la ciencia.

Por ejemplo, podrían utilizarse en la investigación de la inteligencia artificial o en problemas de optimización

También es probable que los ordenadores cuánticos tengan aplicaciones fuera de la ciencia tradicional.

Los ordenadores cuánticos también podrían ser útiles para el diseño de nuevos medicamentos, el desarrollo de nuevos materiales y otras aplicaciones comerciales que aún no podemos imaginar.

La computación cuántica sigue siendo un proyecto científico.

Aunque nunca salga del laboratorio, debemos ser conscientes de lo que está ocurriendo en el ámbito de la computación cuántica en estos momentos y de las implicaciones que podría tener la construcción de un ordenador de este tipo. La computación cuántica sigue siendo un proyecto científico.

No va a cambiar el mundo mañana y, aunque nunca salga del laboratorio, debemos ser conscientes de lo que está ocurriendo en el campo de la computación cuántica ahora mismo y de las implicaciones que podría tener la construcción de un ordenador de este tipo.

La computación cuántica está aún muy lejos de poder resolver problemas complejos, pero es un campo apasionante que merece la pena seguir. Las implicaciones de la computación cuántica son de gran alcance y podrían conducir a algunos descubrimientos científicos muy importantes.