Algunos de los gigantes tecnológicos actualmente vienen apostando fuertemente por la computación cuántica desde hace un tiempo. Compañías como Google, IBM o Intel son conscientes que esta nueva tecnología, que va de la mano con la ciencia, tiene mucho potencial en un futuro no muy lejano.
La evolución informática de bits a bits cuánticos (cúbits)
El muy conocido bit es la unidad mínima de información dentro de la computación, ese es un concepto que funciona prácticamente desde los inicios de la informática, y su contraparte en la computación cuántica viene siendo el cúbit (o bit cuántico).
Pero, ¿cuál es la diferencia? Mientras que un bit tiene dos valores, el 1 y el 0, un cúbit también pero con la enorme diferencia de que puede estar en ambos estados simultáneamente, al menos hasta el momento de la medición de datos. Este aparentemente pequeño detalle abre todo un abanico de posibilidades para el procesamiento de enormes cantidades de información con ordenadores que solo tengan unos pocos cúbits funcionando.
Si nos metemos un poco en la teoría en torno a la mecánica cuántica, uno de sus principios esenciales es justamente la superposición, lo que significa que un sistema puede estar en dos (o más) estados al mismo tiempo, algo que a primera vista choca con nuestro entendimiento del mundo que nos rodea.
Pero tampoco esperes tener un ordenador cuántico en tu habitación para revisar tus redes sociales más rápido. Este avance tecnológico está orientado más que nada a la investigación científica y tecnológica, donde se necesita analizar y procesar miles de millones de datos en cuestión de segundos, algo que con los ordenadores “clásicos” actuales requiere de centros de datos del tamaño de un campo de fútbol.
Ordenador cuántico con cúbits superconductores
Pero no todos los cúbits son iguales o funcionan de la misma manera, actualmente los prototipos de ordenadores cuánticos desarrollados por compañías como IBM o Google son cúbits superconductores, los cuales para funcionar requieren condiciones muy específicas que no son fácil de replicar en cualquier laboratorio o centro de investigación.
Por ejemplo, necesitan sistemas de refrigeración para estar a temperaturas que rondan los -273 grados centígrados y en un entorno completamente aislado del exterior, además de otros requerimientos. Como imaginarás lograr esas condiciones no es tan sencillo.
En dichas condiciones los estados cuánticos de los cúbits se pueden mantener durante un periodo de tiempo suficiente para llevar a cabo operaciones lógicas cuánticas, superado ese tiempo (decoherencia) los efectos cuánticos desaparecen.
Cúbits de “bajo costo” para ordenadores cuánticos más accesibles
Para que un ordenador cuántico pueda ser adquirido por casi cualquier persona, los requerimientos para su funcionamiento deben ser prácticamente los mismos de una PC clásica, y aquí es donde entran en juego los cúbits de tipo NMR (Nuclear Magnetic Resonance) o resonancia magnética nuclear, que son los que usan los ordenadores cuánticos de la compañía china SpinQ.
Los cúbits de tipo NMR funcionan a través de la medición de los estados de espín de ciertos átomos utilizando técnicas de resonancia magnética nuclear para computación cuántica. La medición del espín de los núcleos atómicos se emplea como qubits, ya que es una propiedad intrínseca de las partículas elementales que puede medirse.
Los ordenadores cuánticos de SpinQ que puedes comprar
Además del tipo de cúbit el otro factor determinante es la cantidad. Ordenadores cuánticos de compañías como IBM por ejemplo, tienen más de 400 cúbits superconductores, lo que eleva el costo a varios millones de dólares. Por otro lado, el ordenador cuántico más barato que ofrece SpinQ, el Gemini Mini, tiene un procesador de 2 cúbits NMR y cuesta “solo” 8.900 dólares.
Su catálogo lo completan 2 ordenadores cuánticos más, el Gemini (así a secas) de 41.500 dólares y su “buque insignia”, el Triangulum y su procesador de 3 cúbits NMR con un precio de 57.400 dólares y un peso de 40 kilos (no es tan portátil).
Seguramente te estás preguntando cómo se evalúa la potencia de un procesador cuántico. Algunos parámetros que se toman en cuenta son, por ejemplo, cuántos milisegundos de coherencia ofrece, la cantidad de operaciones y de algoritmos, etc.
Las verdaderas aplicaciones de un ordenador cuántico de cúbits NMR
La misma compañía china que los ha desarrollado sugiere que el uso de sus ordenadores cuánticos sea, al menos por ahora, para introducir y formar a jóvenes que estén interesados en la computación cuántica en escuelas, institutos y universidades. De esta forma estos jóvenes entusiastas tendrán un primer contacto con esta tecnología novedosa y comprenderán como se pueden controlar los cúbits para resolver operaciones cuánticas complejas.
Si quieres saber más de estos ordenadores, puedes visitar la página web de la compañía, o ir directamente al sitio de compra.
Conclusión
La computación cuántica y la inteligencia artificial son dos de las tecnologías más impresionantes de los últimos años, probablemente la IA haya visto un crecimiento más acelerado últimamente, pero la computación cuántica avanza firmemente paso a paso. Pero es importante comprender que la computación cuántica no apunta a resolver problemas cotidianos ni gestionar datos clásicos, sino que sus aplicaciones son, por ejemplo, la simulación de sistemas cuánticos, como moléculas o átomos, o resolver algoritmos cuánticos.
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