Es fascinante pensar en la potencia de nuestro bolsillo: los smartphones actuales tienen la potencia de cálculo de un ordenador militar de hace 50 años que tenía el tamaño de una habitación entera. Sin embargo, a pesar de los fenomenales avances tecnológicos y de los ordenadores clásicos desde el inicio de la revolución informática, sigue habiendo problemas que los ordenadores clásicos no pueden resolver. Muchos creen que los ordenadores cuánticos son la respuesta.
Los límites de los ordenadores clásicos
Ahora que hemos conseguido que las unidades de conmutación y memoria de los ordenadores, conocidas como transistores, sean casi tan pequeñas como un átomo, tenemos que encontrar una forma totalmente nueva de pensar y construir ordenadores. Aunque un ordenador clásico nos ayuda a hacer muchas cosas asombrosas, «bajo el capó» no es más que una calculadora que utiliza una secuencia de bits con valores de 0 y 1 para representar dos estados (piense en un interruptor de encendido y apagado) para dar sentido y tomar decisiones sobre los datos que introducimos siguiendo un conjunto de instrucciones preestablecidas. Los ordenadores cuánticos no pretenden sustituir a los ordenadores clásicos, sino que se espera que sean una herramienta diferente que utilizaremos para resolver problemas complejos que están más allá de las capacidades de un ordenador clásico.
Básicamente, a medida que nos adentramos en un mundo de big data en el que la información que necesitamos almacenar crece, se necesitan más unos y ceros y transistores para procesarla. En su mayor parte, los ordenadores clásicos se limitan a hacer una cosa a la vez, por lo que cuanto más complejo es el problema, más tiempo se necesita. Un problema que requiere más potencia y tiempo de lo que los ordenadores actuales pueden acomodar se denomina problema intratable. Estos son los problemas que se prevé que resuelvan los ordenadores cuánticos.
El poder de los ordenadores cuánticos
Cuando se entra en el mundo de las partículas atómicas y subatómicas, las cosas empiezan a comportarse de forma inesperada. De hecho, estas partículas pueden existir en más de un estado a la vez. Es esta capacidad la que aprovechan los ordenadores cuánticos.
En lugar de bits, que utilizan los ordenadores convencionales, un ordenador cuántico utiliza bits cuánticos, conocidos como qubits. Para ilustrar la diferencia, imagine una esfera. Un bit puede estar en cualquiera de los dos polos de la esfera, pero un qubit puede existir en cualquier punto de la esfera. Esto significa que un ordenador que utilice qubits puede almacenar una enorme cantidad de información y utilizar menos energía para ello que un ordenador clásico. Al adentrarnos en este ámbito de la informática cuántica, en el que ya no se aplican las leyes tradicionales de la física, podremos crear procesadores mucho más rápidos (un millón de veces o más) que los que utilizamos hoy. Suena fantástico, pero el reto es que la computación cuántica es también increíblemente compleja.
La presión está en la industria de la computación para encontrar formas de hacer la computación más eficiente, ya que alcanzamos los límites de la eficiencia energética utilizando métodos clásicos. En 2040, según un informe de la Asociación de la Industria de Semiconductores, ya no tendremos capacidad para alimentar todas las máquinas del mundo. Precisamente por eso, la industria informática se apresura a conseguir que los ordenadores cuánticos funcionen a escala comercial. No es una hazaña pequeña, pero sí una que dará extraordinarios dividendos.
Cómo cambiará nuestro mundo con la computación cuántica
Es difícil predecir cómo cambiará nuestro mundo la computación cuántica simplemente porque habrá aplicaciones en todas las industrias. Nos estamos aventurando en un reino de la física completamente nuevo y habrá soluciones y usos que ni siquiera hemos pensado todavía. Pero si tenemos en cuenta hasta qué punto los ordenadores clásicos revolucionaron nuestro mundo con un uso relativamente sencillo de bits y dos opciones de 0 o 1, podemos imaginar las extraordinarias posibilidades cuando se dispone de la capacidad de procesamiento de los qubits, que pueden realizar millones de cálculos al mismo tiempo.
Lo que sí sabemos es que cambiará el juego de todas las industrias y tendrá un enorme impacto en la forma en que hacemos negocios, inventamos nuevas medicinas y materiales, salvaguardamos nuestros datos, exploramos el espacio y predecimos los fenómenos meteorológicos y el cambio climático. No es casualidad que algunas de las empresas más influyentes del mundo, como IBM y Google, y los gobiernos del mundo estén invirtiendo en la tecnología de la computación cuántica. Esperan que la computación cuántica cambie nuestro mundo porque nos permitirá resolver problemas y experimentar eficiencias que hoy no son posibles. En otro post, profundizo en cómo la computación cuántica cambiará nuestro mundo.
Sígueme en Twitter o LinkedIn. Visita mi página web.
0 comentarios