Harvard ha anunciado la creación del ordenador cuántico más potente del mundo hasta la fecha. Con 51 qubits, la universidad americana consigue adjudicarse el récord actual de una carrera frenética entre grandes compañías y centros de investigación.

Es curioso que una universidad, por muy prestigiosa que sea, haya adelantado a gigantes como Google por el carril de la derecha. La compañía del famoso buscador anunció hace no mucho que estaba desarrollando un computador de 49 qubits, el cual aventuraban iba a convertirse en pionero. Harvard ha creado el suyo antes y con mayor poder de cálculo.

En ciencia es muy positivo que organismos públicos, privados y de educación desarrollen e investiguen en paralelo, como en este caso. Gracias a esta competitividad, se acelerará el progreso.

¿Qué es la Computación Cuántica?

Una buena explicación, nos la da la el primer ministro de Canadá, Justin Trudeau:

Para entender la computación cuántica, primero hay que entender la computación clásica.

En la computación clásica, es decir, la que se usa a día de hoy y que tienen nuesttos PCs, móviles, equipos electrónicos y, en general, todo aquello que tenga un equipo que procese datos, la unidad de medida de la información es el bit. Los transistores y otros elementos electrónicos que componen la informática que conocemos, se basan en un criterio de la información en la que la unidad mínima de información posible, puede tomar el valor de 0 ó de 1. Nada más. Es como decir que un interruptor puede estar encendido o apagado; no puede tener estados intermedios.

La computación basada en estados binarios, de unos y ceros, nos ha permitido conseguir cosas increíbles. Gracias a partir de algo tan sencillo, escalar el concepto ha sido relativamente directo en estas décadas. Al final, procesar más o menos datos viene a estar relacionado con poner más o menos de esos interruptores. Encendido o apagado; dos estados muy diferenciables que hacen que, pese a que tengamos millones de millones de interruptores actuando al mismo tiempo, podamos leerlos y activarlos con cierta facilidad.

La idea de la computación cuántica surge en 1981, cuando Paul Benioff expuso su teoría para aprovechar las leyes cuánticas en el entorno de la computación. La física cuántica es muy rara. Muy, muy rara. En la computación cuántica, intervienen las leyes de la mecánica cuántica, las cuales establecen que una partícula puede estar en superposición coherente, es decir, puede ser 0 ó 1… pero también puede ser 0 y 1 a la vez!!!! Esto permite que se puedan realizar varias operaciones de forma simultánea, según el número de qubits.

El problema es que las leyes físicas del mundo macroscópico, el de los humanos, son muy distintas a las leyes del mundo atómico. Nos es difícil entenderlas. En el mundo atómico, la cuántica hace de las suyas.

Para reflejar lo complicado que es explicar la computación cuántica, os traemos las palabras de Michael Nielsen:

“Imagina que pudiera darte una explicación simple y completa, acerca de cómo funciona un ordenador cuántico. Si la explicación fuera correcta al 100%, esto significaría que podríamos usar ordenadores convencionales para simular todos los elementos de un ordenador cuántico.

Por supuesto, esto es absurdo. Lo que pasa es que no hay ninguna explicación simple y concreta de cómo funcionan los ordenadores cuánticos. Al contrario, existe un hueco intrínseco entre cómo funcionan, y nuestra habilidad para explicarlos en términos simples y concretos.”

En otras palabras, es un terreno desconocido incluso para los mayores expertos.

¿Para qué queremos Computación Cuántica?

Parece que los avances en informática y en computación han sido grandiosos hasta la fecha. Cada vez tenemos más capacidad de computación en dispositivos más pequeños. Un móvil de hoy en día tiene mayores capacidades que todos los medios de computación que tenía la NASA cuando puso al hombre en la Luna en 1969.

El problema actual es que la computación clásica empieza a llegar a su límite. Dentro de poco no vamos a poder hacer las cosas más pequeñas. Además, a medida que hacemos chips más diminutos, comenzamos a rondar “el mundo de lo muy pequeño“, en otras palabras, el mundo de la física cuántica. Así pues, lo normal es investigar este área para hacer un nuevo tipo de computadores.

Algunas explicaciones adicionales, algo más detalladas pero comprensibles, se encuentran en este link.

 

¿Qué beneficios traerá la Computación Cuántica?

La principales área que se van a beneficiar de esta tecnología es la encriptación cuántica. Más adelante os hablamos un poco más de la misma. Además, la Inteligencia Artificial y ciertas operaciones muy complejas o relacionadas con datos masivos, encontrarán una nueva pista donde poder acelerarse.

Aunque no se puede comparar de forma directa, se suele decir que un computador cuántico de 30 qubits equivaldría a un procesador convencional de 10 teraflops (10 millones de millones de operaciones en coma flotante por segundo), cuando actualmente las computadoras trabajan en el orden de gigaflops (miles de millones de operaciones).
Además de Universidades y Centros de Investigación, ¿quién está investigando en el campo?

Pues IBM, Google, Facebook, Microsoft, Atos, Airbus… Un número elevadísimo de empresas que están poniendo toda la carne en el asador, para estar preparados cuando esta tecnología, allá por el 2025 y 2030 dicen, se haga una realidad.

 

¿Qué cambios veremos en nuestro día a día?

Aunque seguramente no la veamos en nuestros hogares, ciertos sectores se encontrarán con un nuevo paradigma. La computación, que en definitiva mueve nuestro mundo, tendrá una nueva herramienta. Eso por sí solo nos alerta que tenemos que estar pendientes de la evolución de esta tecnología.

Nadie tiene claro el alcance real que tendrá la computación cuántica, pero muy seguramente la forma en la que la información se usa y se transfiere cambiará radicalmente. Los sistemas de encriptación tradicionales no servirán para nada, pues cualquier ordenador cuántico podrá descrifrar cualquier clave tradicional en cuestión de segundos. Tendremos que crear nuevas estrategias de seguridad, un nuevo estatus de encriptación cuántica para todo y un nuevo uso de los datos. Internet se asentará sobre otros principios los cuales, aunque probablemente nos serán iguales en apariencia, tendrán implicaciones tecnológicas muy profundas. La física cuántica tendrá que ser impartida en carreras de informática y aparecerán nuevas profesiones. Matemáticos y físicos tendrán mucho que decir en las empresas donde esté nuevo modo de computación tenga que ser usado.

Fuentes: Ticbeat, Wikipedia, Quora