El impacto de la computacion cuantica

Las computadoras que usamos hoy en día son extraordinariamente poderosas y continuarán avanzando y sustentando todo aquello que se hace en la sociedad y en las empresas; sin embargo, existen problemas que nunca podrán ser resueltos por estas. Para crear conocimiento en niveles de complejidad mucho mayores, se requiere una computadora cuántica. Las computadoras tradicionales procesan toda su información usando bits- información almacenada en pequeños transistores que pueden estar apagados o prendidos – los que se interpretan cómo valores de cero y uno. La computación cuántica aprovecha la ventaja de un mecanismo denominado superposición que permite a las bits – Qubits en este caso – tener valores de uno, cero o ambos simultáneamente. El poder de la computación cuántica se extiende adicionalmente a través de un concepto denominado entrelazamiento cuántico – donde los Qubits pueden interactuar entre ellos, creando un número enorme de posibles estados más allá del uno o cero. La computación cuántica tiene el potencial de incrementos extraordinarios de velocidad para ciertos tipos de algoritmos y nos estamos acercando a su uso práctico.

Mecánica cuántica

El triunfo más grande de la física moderna ha sido la Revolución Cuántica y esta trata de entender cómo funciona el mundo en las escalas minúsculas donde reina la mecánica cuántica. Lo existente en el mundo natural puede ser explicado por la mecánica cuántica. Nacida hace un siglo, es el libro de reglas para lo que ocurre a escala atómica proveyendo explicación para todo, desde la disposición de la tabla periódica hasta el zoológico de partículas que se irrigan desde el desmenuzador de átomos. Ha guiado el desarrollo de tecnologías cotidianas como los Laser y la Resonancia Magnética y ha provisto una base robusta para las contemplaciones de los astrofísicos sobre incognoscibles como los agujeros negros en el amanecer del universo.

Aplicaciones

Después de décadas de trabajo en el laboratorio, una serie de dispositivos y enfoques dependientes de los efectos de la mecánica cuántica están acercándose al momento de la viabilidad comercial.  Lo que es notable del esfuerzo es que ahora ya los retos no son científicos sino cuestiones de ingeniería. Las predicciones sobre los posibles usos son complicadas por el hecho que numerosas situaciones de cuántica mecánica terminan siendo contra-intuitivas, pero la lista ya existente es impresionante:

  • Dispositivos para realizar mediciones de una precisión asombrosa.
  • La posibilidad de generar claves impenetrables en todo tipo de sistema.
  • Redes de comunicaciones inexpugnables.
  • Aplicaciones de Aprendizaje de Máquina y Aprendizaje Profundo, con búsquedas a través de vastas extensiones de data para detectar patrones de reconocimiento de imágenes y de cíber-seguridad.
  • El descubrimiento de nuevos materiales y medicinas.
  • Para resolver problemas hoy inabordables como la mejora de la transmisión eléctrica o la manufactura de fertilizantes intensivos-en-energía.

Los fabricantes

Queda mucho trabajo por hacer, pero ya en 2015 había 7.000 personas y una inversión de US$1.500 millones dedicadas a tecnología cuántica en el mundo. Se considera que la empresa  más avanzada en este campo es Google y que Microsoft tiene el plan más completo para el software requerido. Por su lado, IBM ha puesto a la disposición de la comunidad su sistema comercial de tecnología cuántica.  IBM está buscando aumentar el número de personas capaces de usar estos computadores, lo cual ayudará a detectar nuevas formas de aprovechamiento de la cuántica. Se estima que cuándo la computación cuántica llegue al número mágico de 50 Qubits se estará excediendo más allá del poder actualmente existente en las computadoras tradicionales. La computadora cuántica que IBM puso a disposición del público ofrece una simulación de 20 Qubits, un aumento de 15 sobre el original y más de 40.000 usuarios han realizado más de 275.000 experimentos.

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