Se estima que en los próximos años pasaremos hacia la era cuántica. La computación cuántica es una de las tecnologías con mayor potencial disruptivo. Con ella podremos abordar problemas que la computación convencional, incluso las supercomputadoras más poderosas del mundo, no pueden manejar completamente.
Para que puedas ir a lucirte con tus amigos, hoy te platicaré qué es la computación cuántica, para qué sirve, sus características y ventajas.
No es un secreto que, a lo largo de la historia, los seres humanos hemos desarrollado tecnología a medida que entendemos el funcionamiento de la naturaleza a través de la ciencia; es decir, tratamos de que la tecnología imite la perfección de la naturaleza. Es ahí donde nacen tecnologías como la computación neuromórfica.
Hoy tenemos entendimiento del mundo microscópico gracias a la mecánica cuántica, la cual describe y explica el funcionamiento de moléculas, átomos y electrones. Hay muchas tecnologías que utilizan fenómenos cuánticos, como el láser o las imágenes por resonancia magnética (IRM).
Sin embargo, la próxima revolución tecnológica convertirá todo en “cuántico”: computación cuántica, información cuántica, simulación cuántica, óptica cuántica, meteorología cuántica, relojes cuánticos y hasta sensores cuánticos.
¿Cuál es la diferencia con una computadora no-cuántica?
¿Te imaginas una computadora sin memoria ni procesador? Pues bien, las computadoras cuánticas no tienen ninguno de ellos. WHAT? Ya sé… De hecho, una computadora cuántica tiene una arquitectura más sencilla que una convencional.
Comencemos por entender cómo funcionan las computadoras que ya conocemos. Es posible que recuerdes el sistema binario (el de 1 y 0). Estos números son pedazos de información y, cuando los agrupas, tienes paquetes de información que se extienden entre los registros de una placa de silicón. Cada paquete se llama bit. Cuando tu archivo pesa 1 megabyte (MB), contiene aproximadamente ocho millones de bits.
Cada vez que interactuamos con algún dispositivo – como tabletas, celulares, computadoras, etc. Por ejemplo, al picar alguna tecla del teclado, se crean, destruyen y/o modifican cadenas de 0 y 1 dentro de la computadora. Si no sabes de qué te estoy hablando, se ve como las pantallas de los hackers que aparecen en las películas, todo codificado y lleno de números como en The Matrix.
Pero, ¿qué significan estos 0 y 1? Pues bien, corresponden a la presencia o ausencia de corriente eléctrica que circula o no a través de unos componentes electrónicos llamados transistores. Cuando no circula corriente, el transistor aparece como “apagado” y eso corresponde a un bit 0, mientras que cuando el transistor aparece como “encendido”, corresponde a un bit 1.
Las computadoras cuánticas no trabajan en bits, sino en qubits, es el sistema mínimo de información cuántica; la diferencia con un bit es que el qubit se encuentra en dos estados propios, es decir, es 0 y 1 al mismo tiempo.
Imagina una moneda que está girando sobre la mesa, gira tan rápido que es imposible determinar si está en águila o en sol, es decir está en ambos estados al mismo tiempo. ¿Y qué significa esto? Pues bien, ahora no tiene un 1 o un 0, ahora tiene ambos, y eso permite guardar varias secuencias en el mismo espacio de memoria que ocuparía una cadena de bits normales, haciendo crecer la memoria exponencialmente.
Pongamos un ejemplo, digamos que estás buscando un vuelo para tus próximas vacaciones post Covid y quieres encontrar la mejor ruta para llegar a tu destino. Cuando entras a un portal de vuelos, podrás tener un montón de opciones. Con una computadora normal, necesitarías ir analizando cada una de las opciones y caminos hasta encontrar la mejor.
Mientras tanto, una computadora cuántica podrá considerar todos los caminos a la vez, obteniendo la mejor ruta muchísimo más rápido. O, mejor dicho, una computadora cuántica puede realizar 10 billones de operaciones al mismo tiempo. Esto es 5.8 billones más que el último PlayStation.
¿Y en qué se va a usar la computación cuántica?
Muchas de las grandes empresas, como Intel, IBM, Microsoft y Google estamos ya trabajando en la computación cuántica… hay una promesa muy ambiciosa. Por ejemplo, se estima que podrá tener una buena aplicación para el aprendizaje automático, y esto significa que será posible desarrollar algoritmos que apoyen a solucionar problemas en medicina, como encontrar los mejores tratamientos para un paciente.
También será utilizada para codificar mejor la información y hará a los buscadores más rápidos. Incluso, será utilizada para optimizar los sistemas de detección de fraudes financieros, predicción de desastres naturales y hasta para crear aviones más eficientes, capaces de mejorar el tráfico aéreo.
¿Y por qué no se está usando?
El principal problema al que se enfrenta la computación cuántica es construir los ordenadores. Por el momento, construir este tipo de computadoras es tan complejo que apenas empiezan a tener cabida en el ámbito corporativo, científico y tecnológico.
Los ordenadores cuánticos funcionan a una temperatura muy baja: a -273°C. Para que te des una idea, el Polo Sur está a -65°C. Otro reto al que se enfrenta es que los qubits no suelen ser estables, es decir, son muy sensibles a los cambios, por ejemplo, al ruido.
Hoy vivimos en una constante transformación digital y próximamente muchas tecnologías emergentes como inteligencia artificial, drones, internet de las cosas, realidad virtual, 5G, impresoras 3D, la nube, el edge inteligente y los robots tienen más presencia. Todas éstas mejoran la calidad de vida de cada persona en la Tierra, aceleran el desarrollo y generan impacto social.
Las tecnologías cuánticas son el futuro y gracias a su gran potencial, cambiarán nuestra vida. Tendremos más información de forma más rápida y personalizada y, como sabes, los datos son el nuevo petróleo.
Así que, si quieres tener una computadora de estas en tu casa, vas a necesitar estar a una temperatura más baja que el Polo Sur.
Si quieres platicar más sobre el tema contáctame en anapena.techtalk@gmail.com
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