Científicos de todo el mundo llevan años buscando un procesador que pueda realizar operaciones mucho más rápido de lo que se hace actualmente y lograr la supremacía cuántica.
En 2019, Google anunció que su computadora completó en 200 segundos una tarea que la supercomputadora más rápida del mundo tardaría al menos 10 mil años en poder realizar.
En la actualidad, investigadores del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, en colaboración con la Universidad de Bochum, se han unido a Google en la carrera para construir la primera computadora cuántica del mundo con lo que ellos llaman un “gran avance”.
Los investigadores han desarrollado un nanochip que puede alcanzar la supremacía cuántica. ¿Qué significa eso? Significa producir cientos de partículas de luz (fotones) para almacenar enormes cantidades de datos y realizar operaciones en segundos, en lugar de que tome miles de años, una tarea prácticamente imposible para una computadora promedio.
El lenguaje informático clásico consta de dígitos binarios llamados bits que son representados por las cifras 1 y 0, y deben elegir entre almacenar datos en una de las dos cifras.
En los equipos cuánticos aplican las reglas de la mecánica cuántica para procesar la información. Esto es, se utiliza el sistema de cúbits (bits cuánticos) que almacenan información en las dos cifras del código binario, 1 y 0. Estos no sólo pueden representar ambos códigos al mismo tiempo, sino también todos los estados intermedios.
Debido a que los cúbits pueden adoptar varios estados simultáneamente, entrelazamiento cuántico y superposición, son capaces de realizar más cálculos que los bits convencionales.
Una de las principales características de los chips cuánticos es que los átomos son usados como unidad estructural.
Las aplicaciones del computador cuántico son por ahora teóricas. O, mejor dicho, son aplicaciones que se cree que se podrían desarrollar a partir del momento en que sea viable construir ordenadores cuánticos lo suficientemente potentes.
El trabajo ha sido publicado por la revista científica Science Advances y, de poder contar con el apoyo financiero necesario, esperan que el experimento pueda ser ampliado para construir el simulador cuántico del futuro.
Uno de los principales problemas que tiene la computación cuántica tiene que ver con dificultades técnicas. Son necesarias grandes cantidades de cúbits para cualquier cálculo que implica la corrección de errores, así como contar con un hardware que pueda soportarlas.
“Realizar un experimento como el que hizo Google podría tener un costo de 10 millones de euros (12 millones de dólares). Simplemente no nos lo podemos permitir” indicó Ravitej Uppu, autor principal de los resultados.
¿Cuáles serían las ventajas de la computación cuántica?
El llevar a la práctica su aplicación traería grandes ventajas para la sociedad y la economía:
- Búsqueda de mejores tratamientos médicos
- Estudio de moléculas químicas complejas
- Criptografía para mejorar las comunicaciones
- Mejora en el machine learning
- Pronóstico del tiempo
- Análisis financieros
- Planificación logísticas
- Búsqueda de planetas similares a la Tierra
Su uso será tan transformador para la humanidad como en su momento lo fueron las computadoras centrales, las computadoras personales y los teléfonos inteligentes que todos usamos.
Los avances en computación cuántica son comparados con lo que representó que el hombre dejara los palos y las piedras para comenzar a utilizar la pólvora.
Pero también tendrá implicaciones negativas. Este tipo de tecnología podría comprometer todos los registros bancarios, comunicaciones privadas y contraseñas de todas las computadoras del mundo.
Con este tipo de avances cambiará el equilibrio de poder en los negocios y la guerra cibernética con profundas implicaciones para la seguridad nacional, porque son el equivalente tecnológico de un arma nuclear.
Recién en abril pasado la compañía IBM declaró que la humanidad ha entrado en una era dorada de investigación cuántica. Y ya hay varios jugadores en la escena. La carrera por la supremacía cuántica apenas comienza.
