¿Qué tan lejos estamos de la tecnología cuántica?

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Imagen: Pixabay
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Aunque a simple vista parece un concepto lejano y ajeno a la vida cotidiana, poco a poco la tecnología cuántica ha ganado terreno en diferentes campos y promete abrir el camino para una nueva era digital. De hecho, las proyecciones anunciadas por el Massachusetts Institute of Technology (MIT), la consultora Gartner y la revista Forbes, indican que, si bien se trata de una tendencia poco madura, durante el 2019 este tipo de tecnología se consolidará con mayor fuerza. Incluso, se prevé un aumento en su nivel de influencia al final del siglo XXI.

Muestra de ello es que, durante los últimos años, esta tecnología ha atraído billones de dólares en actividades de investigación y desarrollo, ha recibido la atención de firmas de capital de riesgo y ha impulsado programas de investigación en grandes empresas.

De acuerdo con un estudio de la firma Deloitte, durante los últimos tres años, los inversionistas de capital de riesgo han invertido $ 147 millones en startups de computación cuántica. Mientras tanto, a nivel global los gobiernos han destinado cerca de $ 2.2 billones para apoyar las investigaciones relacionadas con este tema.

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Asimismo, grandes compañías tomaron la ventaja aplicando esta tecnología para la resolución de problemas financieros, así como para la administración de riesgos, seguridad cibernética, ciencia de materiales, energía y logística. Gigantes organizaciones tecnológicas como Google, IBM, Intel, Hewlett-Packard y Microsoft son algunas de las que dieron los primeros pasos con la creación de grupos dedicados a la investigación de la computación cuántica y el desarrollo de programas activos en esta materia.

Quienes han incursionado en el campo cuántico aseguran que esta tecnología tiene la capacidad de resolver algunos de los retos computacionalmente más difíciles. Al estar conformados por partículas subatómicas, este tipo de computadores tendrán el potencial de hacer cálculos con una mayor velocidad que los ordenadores actuales. Para los investigadores, este modelo podría servir como herramienta para crear nuevos tipos de materia científica; crear sistemas de encriptación para cubrir las operaciones financieras; descubrir ágil y óptimamente los portafolios de inversión y diseñar nuevos procesos industriales mediante la predicción molecular, entre otras actividades.

Precisamente, con la posibilidad de desarrollar este tipo de actividades, el ritmo de inversión para el desarrollo de esta tecnología muestra una evolución importante. Las teorías e ideas finalmente comienzan a salir de los laboratorios para integrarse en organizaciones de diferentes sectores económicos.

¿Cómo funciona?

El uso de la mecánica cuántica para realizar cálculos más rápido de lo que puede manejar una máquina convencional es una idea que se remonta a décadas. De hecho, fue propuesta desde el comienzo de los 80, pero solo salió de las pizarras de los teóricos hasta finales de la década de los 90, cuando las ecuaciones plasmadas en aquellos tableros funcionaron y fueron puestas en práctica con la construcción de máquinas simples.

La clave de la eficiencia de esta tecnología, que promete resolver problemas que actualmente no tienen solución, tiene que ver con que los computadores cuánticos no trabajan en forma lineal. Un computador tradicional está basado en la lógica binaria, en la que todo puede ser representado con un 1 o un 0; es decir, un bit. La unidad de información de estos equipos solo puede tener dos estados posibles (encendido o apagado) y solo leen uno de esas fases a la vez.

En cambio, en el campo de la tecnología cuántica esta unidad de información es reemplazada por qubits (bits cuánticos o cúbits) que pueden ser 1, 0, o ambos a la vez, ya que se rige por las reglas de la física cuántica. Según estas normas, los átomos y las moléculas tienen comportamientos particulares. El más importante de ellos es conocido como dualidad onda partícula, que permite la superposición de estados. Esto es lo que permite que el qubit funcione en los dos estados simultáneamente. Así las cosas, la diferencia entre un ordenador cuántico y uno convencional es la forma de procesar la información.

En otras palabras, la capacidad de procesamiento expandida de estas máquinas crecerá de una manera acelerada que superaremos el límite de contar con un procesamiento de cálculo que no se podrá emular con los computadores que hasta ahora conocemos. Para hacerse una idea, la simulación de moléculas como las del amoníaco tardaría miles de años de procesamiento de datos; pero, utilizando un computador cuántico, este tiempo podría reducirse a horas o minutos. Así las cosas, investigadores de la Universidad de Harvard indican que, si se logra simular este tipo de partículas, los científicos tendrían la posibilidad de intervenir en procesos químicos para contribuir al ahorro de energía y crear nuevos fármacos que curen enfermedades complejas. Entidades como IBM y Microsoft prevén que los primeros beneficios de la tecnología cuántica podrían ser visibles en un plazo de cinco a diez años.

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