En diversas ocasiones hemos expuesto sobre una tecnología que hoy no existe como tal, hablando de su impacto en el futuro. Incluso, la gente tiende a confundirla con Inteligencia Artificial por su impacto en la actualidad. Nos referimos a la Computación Cuántica, una rama de la computación que sigue en desarrollo actualmente. Para aclarar ciertas dudas, decidimos hacer un artículo de introducción al tema.
La idea del artículo es explicar de forma sencilla lo que consiste la computación cuántica, por está razón no se utilizará un lenguaje técnico. De antemano nos disculpamos y pedimos consideración a las personas que dominan el tema.
¿Cómo se come esto?
Para comenzar, debemos primero que nada explicar como funciona en términos básicos un programa y una computadora. Básicamente las aplicaciones y programas que conocemos son una serie de comandos que siguen un orden lógico, programado por el desarrollador. A esto se le conoce como algoritmo, lo cual será importante cuando hablemos de computación cuántica.
Estos algoritmos utilizan los componentes de la computadora para procesar los comandos demandados, siendo la tarjeta madre el centro principal que da las órdenes. Destacando que sus componentes tiene límites para el momento de procesar la cantidad de órdenes al mismo tiempo.
Ambas partes, tanto algoritmos y componentes, se miden con bits, siendo una medida de computación y la más pequeña, por ahora.
La computación cuántica consiste en elevar este modelo clásico a nuevo nivel, siendo algoritmos cuánticos y componentes cuánticos. La diferencia recae que los cálculos, órdenes y procesamiento ahora se medirán en cubits, una unidad que en la realidad solo existe en la teoría.
La diferencia fundamental entre un bit y un cubit recae en que, en computación, un bit sólo puede valor 0 o 1, implicando que sólo puede realizar dos procesos y no al mismo tiempo. Mientras tanto, un cubit puede ser 0, 1 o ambos al mismo tiempo, permitiendo la superposición de procesos.
¿Cuál es la diferencia?
El número de cubits en computación cuántica indica la cantidad de bits que pueden estar en superposición. Con los bits convencionales, si se tenía un registro de tres bits, había ocho valores posibles y el registro sólo podía tomar uno de esos valores.
En cambio, si se tenía un vector de tres cubits, la partícula puede tomar ocho valores distintos a la vez gracias a la superposición cuántica. Así, un vector de tres cubits permitiría un total de ocho operaciones paralelas. Como cabe esperar, el número de operaciones es exponencial con respecto al número de cubits.
Para hacerse una idea del gran avance, un computador cuántico de 30 cúbits equivaldría a un procesador convencional de 10 millones de millones de operaciones por segundo.
Por esta razón, los algoritmos de la computación cuántica permiten calcular programas a una velocidad tal que logran desafiar problemas de la ciencia en la actualidad. Entre estos desafíos se encuentran la exploración espacial y el análisis molecular.
¿Existe?
Actualmente en el mundo de la tecnología hay un debate si efectivamente hay computadoras que cumplen los requisitos de ser una “computadora cuántica”, basándose en la teoría de la computación cuántica.
Tomando el caso más famoso de IBM, con su computadora cuántica con IBM Q System One, el primer ordenador cuántico para uso comercial. A este ordenador se le critica que su forma de calcular los cubits, donde los puristas de la computación cuántica alegan que utilizan alternativas para compensar las deficiencias del hardware.
Según estos críticos, la computación cuántica será realmente alcanzada cuando puedan funcionar de forma autónoma los componentes, tanto el algoritmo como el hardware, sin la necesidad que uno compense al otro. Alegan esto porque así funcionan actualmente los computadores tradicionales.
