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¿Qué es una computadora cuántica y por qué es sinónimo del futuro?

Posted by Staff Alestra on 3/09/20 10:10

Richard Feynman, físico condecorado con el premio nobel de 1965 y uno de los padres de la computación cuántica, dijo que “nadie entiende la mecánica cuántica”. Es importante recordar esto desde un inicio, porque los conceptos que trataremos a continuación son explorados por expertos en el campo que, en sus propias palabras, aún batallan para describir exitosamente sus objetos de estudio.

Lenguaje computacional básico AND OR NOT representado por líneas de 1 y 0

Pero la computación cuántica no vale la pena solamente por su complejidad, es un concepto que repetidamente demuestra ser una de las claves para el futuro exponencial de la tecnología y todos los adelantos que esperamos adquirir en los siguientes años. Hay que dejar en claro que, la innovación de la que hablamos esta vez no se parece en nada a las computadoras como las entendemos, con teclado y pantalla. “Ahora mismo son sistemas muy primitivos, comparables con una calculadora de principios de siglo pasado, pero cuya capacidad de cálculo para determinados problemas es mucho más alta que un ordenador convencional. Existe esa dicotomía entre lo que parece algo muy simple, pero hace una cosa muy potente” explica Juan José García Ripoll, investigador del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en España.

¿Cómo es posible que un aparato tan aparentemente sencillo supere con creces a las computadoras tradicionales? ¿Para qué sirve este adelanto hoy en día?

Las funciones de la computación cuántica y su base.

Estudiada desde los años 80 por físicos como Richard Feynman, las computadoras cuánticas siempre han tenido como finalidad el resolver problemas que la computación tradicional no puede ni si quiera taclear.

Entender el lenguaje con el que trabajan las computadoras tradicionales es crucial para entender a las cuánticas. La base más importante del concepto tradicional son los llamados bits, unidades de información básica representadas por valores de voltaje altos (1) y valores bajos (0). Esto es conocido como el lenguaje de computación “AND OR NOT” que estipula la naturaleza de las computadoras como las conocemos: o los valores son 1 o son 0, no es posible que sean ambos o se combinen.

El cómputo cuántico revoluciona este concepto, procesando la información con un lenguaje que tiene por unidad principal los qubits, los cuales son capaces de representar tanto al valor 1 como el 0, combinándolos, superponiéndolos y entrelazándose, es decir, asumiendo valores a la vez, alejándose por completo de la raíz de la computación convencional.

Otra diferencia clave existe también en su construcción física, pues las computadoras cuánticas no cuentan con memoria, procesador o periféricos, volviéndolas incapaces de realizar tareas cotidianas de una computadora casera. Nadie salvo investigadores puede acercarse a los computadores cuánticos, pues, aunque son piezas de construcción relativamente sencilla, necesitan condiciones ambientales especiales para funcionar, como ser enfriadas hasta temperaturas de -273ºC, sin presión atmosférica y aislados del campo magnético de la Tierra. Su centro físico es un chip cuántico, el cual posee un número determinado de qubits, donde es posible superponer los valores 1 y 0 al no existir ninguna perturbación exterior.

Ilustraciones de una computadora cuántica

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Su capacidad no las hace necesariamente más rápidas, pero sí poseen un alcance mayor de procesamiento de información. Los campos donde esta capacidad es empleada actualmente van desde la industria farmacéutica hasta las llamadas finanzas cuánticas. En este primer ámbito, su uso se centra en la simulación del comportamiento molecular de componentes como el agua, lo cual suena muy fácil, pero su predicción es imposible con ordenadores tradicionales. Esto puede ser empleado para predecir el comportamiento de fórmulas durante el desarrollo de nuevos medicamentos, logrando adelantos médicos sin precedentes.

En las finanzas, actualmente, es posible calcular el devenir del riesgo o estudiar la evolución de la bolsa con computación clásica, pero la cuántica abre la posibilidad de superponer probabilidades y consultar sobre funciones incalculables por los equipos tradicionales. Una de las líneas concretas estudiadas en finanzas cuánticas es la optimización de carteras de inversión, donde se trabaja el desarrollo de algoritmos cuánticos con los que se podría mejorar la forma en que los bancos ayudan a sus clientes a tomar decisiones gracias a la posibilidad de introducir múltiples variables, imposible con algoritmos clásicos.

Queda claro entonces que esta tecnología no es para actividades cotidianas, su desarrollo no se relaciona con permitir descargas más rápidas de películas o navegar en línea. Sin embargo, uno de los objetivos actuales más importantes de las compañías que desarrollan estos innovadores aparatos es, progresivamente, volverlos más accesibles para compañías e investigadores que estén interesados en implementar las facultades cuánticas en sus estudios. Este innovador campo sigue en desarrollo, pero los adelantos dan la esperanza de abrir puertas que la ciencia no puede ni tocar actualmente por las limitaciones del cálculo computacional.

En Alestra nos mantenemos actualizados para seguir comunicando sobre los adelantos de primer nivel que revolucionan al mundo desde los ámbitos tecnológico y cibernético.

Fuentes:

https://www.elfinanciero.com.mx/tech/que-es-y-para-que-sirve-una-computadora-cuantica

https://www.bbva.com/es/computacion-cuantica-en-que-se-diferencia-de-la-computacion-clasica/

https://www.dw.com/es/para-qu%C3%A9-sirve-en-realidad-una-computadora-cu%C3%A1ntica/a-50991735

https://viatea.es/curiosidades/ibm-desarrolla-computadoras-cuanticas/

https://www.bbva.com/ndb/es/articulo/asi-se-anticipa-bbva-a-la-revolucion-cuantica-en-las-finanzas/

Topics: Innovación, innovación y tecnología, innovación empresarial, Alestra, tecnología exponencial, computación, nuevas tecnologías, ciencia

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