Si bien Albert Einstein es reconocido como el genio científico más brillante del siglo XX, por el desarrollo de la Teoría de la Relatividad, la cual trastocó nuestra visión del espacio, tiempo y Universo, muy pocos voltean a ver y menos reconocen las aportaciones de Niels Bohr a las leyes que gobiernan a las partículas atómicas y aún más diminutas, la Mecánica Cuántica, y quien hoy podría ser el feliz responsable del más portentoso desarrollo tecnológico de este siglo: la Computación Cuántica.
Para explicarlo de manera sencilla, en la teoría de la física clásica newtoniana, los sucesos se aprecian continuos, en línea recta, sin interrupciones; en la cuántica, ocurren saltos.
Soy tú y yo, al mismo tiempo
En el cómputo tradicional, los bits representan una combinación de unos y ceros, y a pesar de que esta rama ha generado muy veloces máquinas, tiene limitaciones en cuanto a los estados posibles por unidad de información; en tanto, el cómputo cuántico se basa en los principios de la superposición de la materia y el entrelazamiento cuántico para desarrollar una computación distinta, capaz de generar muchísimos más estados por unidad y operar con algoritmos mucho más eficientes que la informática clásica, como lo explicó el físico Eduardo Gómez García, de la Universidad de San Luis Potosí, durante el seminario “Niels Bohr, padre de la física cuántica, a 100 años de su Premio Nobel”, organizado por el Colegio Nacional.
Así las cosas, la computación cuántica utiliza como unidad básica de información el qubit, en lugar del bit convencional, pero a diferencia de éste, que sólo puede adoptar un valor al mismo tiempo (uno o cero), un qubit puede ser cero y uno a la vez, y además en distinta proporción, es decir, admite la superposición de unos y ceros, los dígitos del sistema binario sobre los que se deposita toda la computación actual.
Los fantásticos qubits
El punto fantástico es que “tal multiplicidad de estados abre la factibilidad de que con 30 qubits sea posible realizar 10 billones de operaciones en coma flotante por segundo, es decir, unos 5.8 billones más que la videoconsola PlayStation más potente del mercado, sin un procesador ni un dispositivo de memoria”, apunta un artículo publicado en el portal de la empresa española Iberdrola.
Entre las principales aplicaciones y beneficios de esta tecnología se encuentra la ciberseguridad, para la encriptación de datos: mediante herramientas como Quantum Key Distribution (QKD) es posible detectar cualquier intromisión durante el envío de información sensible a través de señales luminosas. En el caso de la biomedicina, el cómputo cuántico puede facilitar el desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos genéticamente personalizados.
En el terreno de las finanzas, se mejorarían los sistemas para la detección del fraude y la simulación. Incluso, “compañías como Airbus utilizan la computación cuántica para diseñar aviones más eficientes. Además, los qubits permitirán avances notables en los sistemas de planificación del tráfico y la optimización de rutas”, remarca el portal de Iberdrola.
Los años luz que nos quedan por vivir
La computación cuántica tiene el potencial de resolver problemas estadísticos muy complejos que están más allá de los límites de las computadoras actuales, y se ha identificado como una de las próximas grandes tendencias en tecnología, destacan los analistas de McKinsey, Ondrej Burkack, Miklós Gábor Dietz, Dieter Kiewell, Jared Moon, Alexandre Ménard, Mark Patel y Rodney Zemmel. “La computación cuántica por sí sola podría representar casi 1.3 billones de dólares de valor de mercado para 2035”.
IBM es la primera compañía en comercializar uno de estos portentos tecnológicos: Q System One de 20 qubits, un cubo de cristal perfectamente sellado de unos 3 por 3 metros que fue presentado en 2019.
Ciertamente esta tecnología aún está a años luz de tener un uso generalizado, toda vez que hoy día tiene un costo prohibitivo, pues un equipo de tan sólo dos qubits tiene un precio de $9,000 dólares, sin contar que requiere forzosamente de una serie de instalaciones especiales que contemplen controles estrictos de temperatura, presión, aislamiento y salas asépticas. En vista de lo anterior, estas supercomputadoras son tan complejas que únicamente tienen mercado en corporativos, departamentos de investigación científica de frontera y desarrollo tecnológico.