Observatorio

¿Qué es la computación cuántica?

La computación cuántica ha dejado de ser un sueño. Dos empresas compiten por liderar un desarrollo que promete volatilizar los límites de la informática tradicional.

Pavel Gómez del Castillo

La computación cuántica ha dejado de ser un sueño. Dos empresas tecnológicas compiten abiertamente por liderar el desarrollo de esta tecnología que promete volatilizar los límites de la informática tradicional. Si IBM presentó en enero su primer ordenador cuántico diseñado para el uso científico y comercial, Google anunciaba su supremacía cuántica en noviembre con el lanzamiento de un equipo capaz de realizar en 200 segundos una operación que requeriría 10.000 años en un ordenador tradicional.

La idea teórica surgió en 1981, cuando se imaginó por vez primera un nuevo paradigma de computación basado en las leyes de la física cuántica, pero las millonarias inversiones solo han llegado cuando hemos empezado a vislumbrar los límites en el desarrollo de la computación clásica. La evolución de los dispositivos electrónicos que utilizamos a diario, cada vez más pequeños y veloces procesando datos, se basa en una idea: reducir el tamaño de sus transistores. Sin embargo, los actuales microchips no podrán ser mucho más pequeños porque los electrones escaparían de los canales por los que deben circular. La computación cuántica es el futuro que persiguen las grandes tecnológicas en su carrera por superar esos límites.

Si la computación tradicional trabaja con bits, el encendido o apagado de una corriente eléctrica que simboliza los valores 0 o 1, la computación cuántica trabaja con cubits gobernados por las leyes de la mecánica cuántica, donde una partícula puede tomar los valores 0, 1 o ambos a la vez. Gracias a esta superposición de valores los cúbits pueden desarrollar cálculos imposibles para un ordenador convencional. Las aplicaciones de la computación cuántica son infinitas, empezando por la I+D de sectores como la aviación, el automovilismo o investigación médica, que trabajan con cálculos muy complejos.

Para entender el salto, cálculos que un ordenador cuántico solventará en una hora no serían posibles en un superordenador convencional en los 13.000 millones de años que se calcula que tiene el universo. La superación de la tecnología anterior –un salto al que los expertos llaman ventaja cuántica– requiere ordenadores entre 50 y 100 cúbits, algo que ya se ha logrado. ¿Dónde está entonces el problema? Es también necesaria la ausencia de ruido. Ahí reside el reto actual de esta tecnología. Las máquinas se construyen en entornos de vacío cercanos al cero absoluto porque cualquier cambio de temperatura, la más leve vibración o la interferencia de una partícula provocan que los cúbits pierdan su frágil estado cuántico. Los ordenadores cuánticos actuales no son fiables. Sus cálculos pueden contener errores.

La carrera está en marcha. De momento, la computación cuántica está en fase experimental, pero se calcula que en 2024 pueda llegar a generar entre 2.000 y 5.000 millones de dólares anuales. EEUU ha anunciado de forma reciente un programa de inversión pública de 1.200 millones de dólares en computación cuántica, mientras que Europa cuenta con otro programa de 1.000 millones de euros en 10 años. Provocarán una quinta revolución industrial cuando todavía estamos empezando la cuarta.

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