Las computadoras cuánticas prometen revolucionar la tecnología informática empleando la mecánica cuántica para procesar y resolver problemas millones de veces más rápido que los dispositivos actuales.
Un grupo internacional de físicos de la Universidad de Sussex, en Reino Unido, por el 2017, publicó los primeros planos para la construcción de una computadora cuántica modular de gran escala con un extraordinario poder de procesamiento.
El desarrollo podría conducir a la elaboración de nuevos medicamentos cruciales para la vida, ayudar a resolver insondables problemas científicos y ahondar en los misterios del universo.
El sistema hace uso de la mecánica cuántica. Es un concepto de la física que establece que las cosas pueden estar en dos lugares al mismo tiempo.
Es algo que no se ve con frecuencia pero en el laboratorio pueden hacer que un átomo esté de dos lugares diferentes al mismo tiempo.
En una computadora «clásica» la unidad de información se llama «bit», que puede tener el valor de 1 o 0. Su equivalente cuántico opera con «qubits» o bits cuánticos, lo que quiere decir que pueden tener toda la combinación de valores: 0 0, 0 1, 1 0 y 1 1 al mismo tiempo.
Este fenómeno abre el camino para hacer cálculos múltiples simultáneamente. En lugar de hacer un cálculo de progresión lógica, como en una computadora binaria estándar -donde las respuestas son sí o no, o encendido o apagado- el sistema cuántico hace todos los cálculos al mismo tiempo y entrega la información instantáneamente.
El proceso puede ser muy interesante. Los qubits necesitan ser sincronizados utilizando un efecto cuántico conocido como enredo o entrelazamiento cuántico. Algo que Albert Einstein llamó «acción miedosa a la distancia».
En los últimos meses, términos como IA o Quantum Computing han ido saliendo de los laboratorios y centros de investigación y calando entre la opinión pública de un modo mediático y efectivo.
Términos técnicos como Machine Learning o Deep Learning se manejan de un modo casi podríamos decir que común en círculos no especializados. Y lo mismo empieza a suceder con los ordenadores cuánticos.
La computación cuántica no es realmente tan reciente. Ya en los años 50 físicos como Richard Feynman hablaron del potencial de la computación cuántica.
En los años 80 se afianzó esta tendencia y en 2011 se empezaron a ver los primeros desarrollos tangibles de ordenadores cuánticos, aunque no sería hasta 2015 cuando se empezaron a construir los primeros ordenadores cuánticos funcionales para empezar a desarrollar una plataforma computacional estable y programable.
Precisamente fue en 2015 cuando Intel anunció su intención de invertir 50 millones de dólares en QuTech, el instituto de investigación cuántica dentro de la Delft University of Technology (TU Delft) y TNO. El acuerdo de colaboración es por un periodo de 10 años, y el objetivo es el de sentar las bases de un paradigma computacional capaz de resolver problemas que, con la tecnología actual serían imposibles de resolver.
Los avances en este campo, por mucho que ya haya anuncios sobre ordenadores cuánticos con 17 o 49 qubits (un qubit es la unidad operacional básica de un ordenador cuántico), son lentos. Pero esta claro que estamos ante una tecnología extremadamente interesante y en la que hay excelentes profesionales trabajando para solventar los retos que la computación cuántica plantea.
En un ordenador cuántico no tenemos memoria, ni disco duro. Tan sólo tenemos un procesador al que se hacen llegar las señales de microondas necesarias para gestionar los estados de los qubits. El receptáculo donde se enfría al procesador es el componente más llamativo y está compuesto por diferentes niveles de enfriamiento hasta llegar a la zona donde trabaja el procesador. En la visita a la Universidad de Delft pudimos ver las «tripas» de un ordenador cuántico, y es completamente diferente a los ordenadores de ahora.
Aún quedan muchos años de trabajo antes de que la computación cuántica impacte en nuestras vidas de un modo práctico. Pero los investigadores son optimistas acerca de la resolución de los retos a los que se enfrentan.
Hay aspectos que también mejoran con la computación cuántica. Así, un superordenador de ahora, tiene consumos energéticos del orden de los Mega Vatios. El computador cuántico de Delft, con 59 qubits, difícilmente emulables por uno de estos superordenadores, consume unos 10 Kilo Vatios. La reducción de consumo energético es notable.
La computación cuántica suma, no reemplaza La computación cuántica no está llamada a reemplazar a los ordenadores actuales. Todo lo contrario: la computación cuántica y la binaria o booleana están destinadas a entenderse y complementarse. Así, la computación cuántica puede verse como un recurso para acelerar ciertos algoritmos y cálculos concretos, que en computación clásica se tardaría millones de años en procesar y en computación cuántica se tarda minutos en procesar… promete!