La computación cuántica ha alcanzado un punto de inflexión, haciendo realidad la ‘utilidad cuántica’ con el desarrollo de computadoras capaces de realizar cálculos de una complejidad que desafía incluso a las supercomputadoras más potentes.
Se ha desatado una competencia por construir máquinas más grandes capaces de modelar con precisión el comportamiento de fenómenos del mundo real, lo que supondría un avance significativo en campos tan diversos como el desarrollo de fármacos, la modelización financiera y la inteligencia artificial.
¿Por qué son atractivas las computadoras cuánticas?
Su capacidad para realizar tareas que las computadoras clásicas no pueden lograr. Google, por ejemplo, reveló en abril que una de sus computadoras cuánticas resolvió un problema en segundos que tomaría 47 años a la supercomputadora más potente del mundo.
El potencial más destacado radica en modelar sistemas complejos con numerosas partes móviles, como prever el comportamiento de los mercados financieros, optimizar cadenas de suministro y operar grandes modelos de lenguaje utilizados en inteligencia artificial generativa.
¿Quiénes construyen estas supercomputadoras cuánticas?
Empresas como D-Wave Systems, pionera en vender computadoras cuánticas en 2011, junto con gigantes tecnológicos como IBM, Google, Amazon Web Services y numerosas nuevas empresas.
Recientemente, Microsoft y otras compañías, incluida la startup Universal Quantum, han logrado avances en la construcción de supercomputadoras cuánticas escalables y prácticas.
¿Cómo funcionan estas supercomputadoras cuánticas?
Utilizan circuitos diminutos para realizar cálculos, al igual que las computadoras tradicionales, pero realizan estos cálculos en paralelo en lugar de secuencialmente, lo que las hace increíblemente rápidas.
La coherencia cuántica permite que una computadora cuántica con 4 qubits maneje 16 veces más información que una computadora convencional del mismo tamaño, y este poder se duplica con cada qubit adicional.
¿Cómo devuelven un resultado?
A diferencia de las computadoras convencionales, donde se busca la independencia entre bits, los qubits están entrelazados, lo que facilita la transferencia rápida de información.
La coherencia cuántica permite que los resultados contradictorios se cancelen entre sí, mientras que los compatibles se amplifican, generando la respuesta más probable.
¿Cómo se crea un qubit?
Se pueden utilizar diversos enfoques, como pequeños bucles de cable superconductor (IBM, D-Wave, Google), semiconductores u otras combinaciones. Sin embargo, estos métodos a menudo requieren condiciones especializadas, como temperaturas más frías que las del espacio profundo.
¿Cuántos qubits se necesitan?
Aunque los qubits pueden procesar exponencialmente más información que los bits clásicos, su naturaleza incierta los hace propensos a errores. Se busca desarrollar algoritmos que corrijan estos errores, pero se estima que se necesitarán millones o incluso miles de millones de qubits para ejecutar programas de manera confiable para uso comercial.
¿Cuándo tendremos computadoras cuánticas?
La disponibilidad depende del uso previsto. Académicos ya resuelven problemas con máquinas de 100 qubits a través de plataformas como IBM Quantum, accesibles para el público en general.
Se espera que en la próxima década se logre una supercomputadora cuántica ‘universal’ para aplicaciones comerciales.
Sin embargo, el potencial de descifrar sistemas de cifrado clásicos plantea desafíos de seguridad, respaldados por inversiones significativas de gobiernos y empresas para proteger sistemas informáticos contra esta amenaza inminente.
