El salto más importante del último siglo: la computación cuántica

La computación cuántica hará posible que los próximos ordenadores solucionen en segundos problemas que los actuales tardan miles de años.

Podemos afirmar que el siglo XXI se convertirá en la era cuántica, suponiendo un salto tecnológico sin comparación a lo que hemos vivido hasta ahora, siendo incluso más grande que el vivido entre el ábaco y la informática actual.

Para entender el gran impacto que puede suponer en la sociedad la mecánica cuántica debemos saber cómo surge y se desarrolla. La mecánica cuántica surge a principios del siglo pasado siendo el campo de la física encargado de describir el comportamiento de la naturaleza a niveles subatómicos. Sobre los años ochenta, el físico estadounidense Richard Feynman sugirió la construcción de ordenadores cuyos estados internos estuvieran compuestos por variables cuánticas. Más adelante Richard Feynman, junto con el estadounidense Paul Benioff y el matemático ruso Yuri Manin asentaron las bases de esta nueva computación, iniciándose de este domo la segunda revolución cuántica. Esta atrajo rápidamente el interés de diversos gobiernos y agencias de seguridad cuando el físico estadounidense Charles Bennett y el canadiense Gilles Brassard propusieron el primer protocolo de criptografía cuántica y el matemático estadounidense Peter Shor un algoritmo que reducía drásticamente el tiempo de ejecución de la factorización de números, siendo este una de las bases de la criptografía actual.

Debemos destacar que los ordenadores cuánticos aparte de permitir simular mejor la naturaleza, son capaces de ejecutar algoritmos que para los ordenadores actuales son imposibles, ya que podrían llegar a tardar varios millones de años o deberían disponer de una memoria ‘infinita’.

La informativa cuántica se basa en el cúbit, siendo esta la unidad mínima de información. A diferencia del bit (concepto en el que se basa la informática clásica) el cúbit puede concentrarse simultáneamente en los estados de 0 y 1. Esto quiere decir que con 10 cúbits tendríamos 1.024 estados simultáneos.

Debemos tener en cuenta que generar y manejar los cúbits resulta un gran desafío científico y de ingeniería, ya que se debe evitar que los cúbits interactúen con el entorno hasta que sean medidos. Este proceso puede provocar en algunos casos la congelación de los circuitos, llegando a temperaturas más bajas que la del espacio profundo (cercanas al cero absoluto, -273 grados centígrados). A pesar que en la actualidad los ordenadores cuánticos presentan varios errores, estos pretenden ser solucionados en los próximos años.

Un conjunto de investigadores y profesionales de la informática han propuesto con el fin de contribuir a que la informática cuántica sea una realidades unos años, la implicación de empresas, científicos, gobiernos y académicos. La computación cuántica ofrece la oportunidad de experimentar lo mismo que los pioneros de la informática en los años sesenta del siglo pasado y ser protagonistas de esta nueva era.

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