¿Nueva era de la computación? 

Desde los años 80 se ha teorizado sobre la posibilidad de desarrollar un sistema capaz de computar información a través de la física cuántica. La idea de la computación cuántica no es algo por tanto revolucionario, ya lleva algo más de 4 décadas con nosotros y durante todo este tiempo numerosos físicos han desarrollo algoritmos cuánticos que harían posible esta tecnología.

Sin embargo la principal problemática de esta aplicación es su implementación en un sistema físico que pueda hacer las veces de ordenador. Es decir que teóricamente es factible pero tecnológicamente es difícil de conseguir implementar estos sistemas. Concretamente en estos últimos 20 años es cuando más avances se han conseguido en acercar la realidad física a la teórica y por ello cada vez más cobran más importancia.

Para que en un mundo como el nuestro, en el que la tecnología digital cada vez cobre más importancia y dependamos más de ella, irrumpa una tecnología que la pueda desbancar, tiene que tener potencialmente numerosas ventajas que superen a sus desventajas. Y además, lógicamente, tener la posibilidad de superar ampliamente a su competidor.

Nuestro mundo digital actualmente es representado por un sistema binario, un sistema dicotómico de dos cifras, el 1 y el 0. Al fin y al cabo todo lo que hacemos en nuestro ordenador, en internet, donde sea, viene en su forma más simple en 1 y 0. Cada parte de la información que se representa digitalmente toma la forma de combinaciones de estos bits. Es en parte simple pues sólo consta de combinaciones de esos dos estados, y complejo en la parte en que información que no son 1 y 0 tienen que convertirse en ellos.

En computación cuántica no se usan los bits para representar la información, se usan qubits (quantum bits). Y esta es la principal diferencia con respecto a los sistemas actuales, pues los qubits forman parte de un sistema cuántico en el que están presentes ambos estados, 1 y 0, y la información viene representada como una combinación de los mismos y no sólo uno de ellos. Es decir que un bit es un valor discreto mientras que un qubit es un valor de naturaleza continua.

Representación de un qubit ( http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Bloch_sphere.svg/220px-Bloch_sphere.svg.png )
Representación de un qubit (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Bloch_sphere.svg/220px-Bloch_sphere.svg.png)

Es decir que la cantidad de información diferente posible almacenada en un qubit es radicalmente diferente a la que se puede almacenar en un bit. Y donde radica su fortaleza también es donde radica su debilidad. No existe una única forma de disponer un sistema cuántico para usar como qubit de un ordenador cuántico, se necesita un sistema físico que se pueda modificar cuando se requiera y que permanezca en ese estado en todo momento hasta que se vuelva a modificar.

El problema principal de la computación cuántica es poder consultar la situación del sistema cuántico sin modificarlo. Esta decoherencia cuántica no es un problema trivial y aumenta con el número de qubit. No ocurre lo mismo en un sistema digital binario donde consultamos el estado de un bit y siempre permanecerá en ese estado hasta que se le ordene lo contrario, y el haber determinado su estado nunca conlleva la alteración del mismo. Si el problema es complejo para un sistema simple, uno con un número elevado de qubit entrelazados se presenta como un auténtico quebradero de cabeza para físicos e ingenieros.

No obstante ya existen compañías que presumen de haber logrado construir ordenadores cuánticos plenamente funcionales, aunque existen muchos escépticos que afirman que no han logrado un ordenador cuántico sino un ordenador convencional con una parte que sí usa un sistema cuántico para realizar operaciones, y otros afirman que usan sus qubit casi como bit es decir que en realidad está usando el sistema cuántico para acabar funcionando como un ordenador convencional.

Sea como fuere, cierto o no que se hayan conseguido ordenadores cuánticos o se vayan a conseguir en el futuro cercano, el campo de la computación cuántica sigue siendo objeto de estudio de muchas compañías y gobiernos y así será durante los próximos años donde se prevé que cada vez goce de mayor popularidad e importancia.

Redactor: José Tomás Mora