Metiéndonos en el campo de las computadoras cuánticas, vemos que no es algo que se pueda tomar a la ligera. No es algo que se pueda explicar o entender de un día para otro pero aquí trataremos de mostrarte que es la computación cuántica, lo básico.
Si hablamos de computadoras cuánticas, Google, IBM e Intel están a la cabeza. Estas compañías están trabajando desde hace tiempo para construir sistemas informáticos cuánticos que ofrezcan supremacía sobre las computadoras binarias. Pero bien, como funciona una computadora cuántica, que son los Qubits y por sobre todo que quieren cuando decimos “alcanzar la supremacía Cuántica”, todo esto te lo vamos a explicar.
Qubits
Para empezar, debemos entender que son los Qubits. Una computadora normal o clásica, como la que estamos usando ahora, sea de escritorio, portátil, Tablet o Smartphone funciona como computadora binaria, es decir que todas las funciones que realiza se basan en unos o ceros.
En una computadora binaria, el procesador usa transistores para realizar cálculos. Cada transistor puede estar encendido o apagado, lo que indica el uno o el cero utilizado para calcular el siguiente paso en un programa o algoritmo. Es acá donde entra el nombre de los cálculos, el cual llaman “Bits”.
Bien, las computadoras cuánticas no usan Bits, usan Qubits. Los Qubits tienen funciones adicionales que los Bits no tienen. En lugar de representarse como uno o cero, los Qubits pueden ser ambos al mismo tiempo. Los Qubits se miden en estados de “arriba”, “abajo” y “ambos”. Pero, ¿Por qué sucede esto?
Superposition
Los Qubits pueden ser más de una cosa a la vez debido a un extraño fenómeno llamado superposición. La superposición cuántica en qubits se puede explicar arrojando una moneda. Sabemos que la moneda aterrizará en uno de dos estados: cara o cruz. Así es como piensan las computadoras binarias. Mientras la moneda todavía gira en el aire, suponiendo que su ojo no es lo suficientemente rápido como para «observar» el estado real en el que se encuentra, la moneda está en realidad en ambos estados al mismo tiempo. Esencialmente hasta que la moneda aterrice debe ser considerada simultáneamente como cara y cruz.
Un científico inteligente llamado Schrodinger explicó este fenómeno utilizando un gato que demostró que estaba vivo y muerto al mismo tiempo.
Teoría de Observación
Los Qubits trabajan en el mismo principal. Un área de estudio llamada «teoría de la observación» dicta que cuando se observa una partícula cuántica puede actuar como una onda. Básicamente, el universo actúa de una manera cuando miramos y de otra manera cuando no lo hacemos. Esto significa que las computadoras cuánticas, usando qubits, pueden simular las partículas subatómicas del universo de una manera que es realmente natural. Básicamente, hablan el mismo idioma que un electrón o un protón.
Muchas compañías están tratando de acercarse de diferentes maneras a los Qubits, ya que a partir de ahora, trabajar con ellos es muy difícil. Dado que observarlos cambia su estado, y usarlos crea ruido, cuanto más Qubits se tenga, más errores se encontrara y medirlos es un reto muy grande.
Además a este se le suma que la mayoría de los procesadores cuánticos deben mantenerse a temperaturas cercanas a cero, casi perfectas. También, requieren de una cantidad de energía que es insosteniblemente alta para la calidad de los cálculos. En este momento, las computadoras cuánticas no valen la pena y el dinero que toman para construir y operar.
En el futuro, sin embargo, cambiarán nuestra comprensión completa de biología, química y física. Podrían llevarse a cabo simulaciones a nivel molecular que realmente imiten conceptos físicos en el universo que nunca hemos sido capaces de reproducir o estudiar.
Supremacía Cuántica – La lucha
Para que las computadoras cuánticas nos sean útiles, primero hay que lograr algunos hitos. El punto en el que una computadora cuántica puede procesar información y realizar cálculos que una computadora binaria no puede hacer se llama supremacía cuántica.
Dos grandes empresas van por la supremacía cuántica, IBM y Google, este último está seguro de que su procesador Bristlecone alcanzara la supremacía cuántica este año. Por otro lado, Intel ya cuenta con un procesador cuántico en un chip de silicio e IBM tiene su supremacía cuántica con un procesador de 50 Qubits.
Independientemente de todo esto, llegara un momento que todos usemos computadoras cuánticas de una forma u otra. Las probabilidades son grandes y si siguen el camino de las computadoras binarias, estás se volverán más pequeñas, más rápidas, más potentes y eventualmente las usaremos, incluso sin entender que es lo que hay en ellas.
