Desde hace unos cuantos años estamos escuchando y usando la computación clásica. Y seguramente, algunos de ustedes se habrán enterado de la Computación Cuántica.
Ahora bien, para empezar la computación cuántica, hace uso de cúbits, en vez de bits o los famosos códigos binarios. Lo que hace posible nueva puertas lógicas y a su vez resolver otros tipos de algoritmos. Por lo que, problemas súper difíciles, ahora no lo son tanto.
Cuando se dice bits, se utilizan las series de números 1 y 0, pero cuando nos referimos a cúbits o qbits, se utilizan las combinaciones 0 0, 0 1, 1 0 o 1 1 al mismo tiempo. De esta manera, mediante la superposición, los cálculos que se pueden hacer en una unidad de tiempo se incrementan exponencialmente.
¿Cuál es el origen de la computación cuántica?
Hacia el año de 1981, el científico Paul Benioff ya tenía la idea, de la computación cuántica, debido a que llevaba varios años estudiando su viabilidad teórica. Además de describir el modelo mecánico cuántico con las máquinas de Turing. De esta manera, dio a conocer su teoría de emplear dichas leyes en el universo de la computación.
Si bien, el computador clásico, trabaja con bits de valores 0 y 1, con la cual se pueden ejecutar operaciones lógicas como AND, OR, NOT. Cabe destacar, que cuando unimos “n” bits se pueden reproducir números y operar sobre ellos. Por lo que si se requiere cambiar un valor “x” en específico, es necesario realizar otra serie de operaciones para cambiarlo.
De hecho, la superposición permite reunir un montón más de información, que 2 elevado a la potencia de “n” estados de cúbits, de tal manera que cada una de las operaciones afectará al resto.
Ahora bien, el entrelazamiento, además de eliminar un sin fin de limitaciones de la computación tradicional. Posibilita el desarrollo de dos algoritmos, tales como el de Temple Cuántico y el de Shor.
El algoritmo de Temple Cuántico, también llamado Aleación, permite encontrar los valores mínimos de funciones, el cual es utilizado en la inteligencia artificial. Y el de Shor ayuda en la separación de un número en sus factores primos, de una forma más rápida y eficiente. En tanto que es utilizado para el cifrado de datos en el internet.
Algunos problemas que enfrenta la computación cuántica
Son varios los problemas a solventar hasta los momentos. Uno es la decoherencia cuántica, en otras palabras, es cuando un sistema cuántico entrelazado, deja de mostrar su efecto y comienza a manifestar un comportamiento clásico.
Por otro lado, la estabilidad de los cubits, debido a que son muy propensos a las interrupciones que vienen de otras fuentes de energía. Esta inestabilidad hace que se generen errores en los cálculos.
Y por supuesto, el costo de un equipo de este tamaño, que podría llegar a costar una gran cantidad de millones de dólares. Limitando así a pocas empresas que puedan costear semejante inversión.
¿Para qué será utilizada?
El desarrollo de esta tecnología, servirá para la investigación de diversas áreas con fines súper interesantes, que permitirán ofrecer una mejor calidad de vida a las personas. Por otro lado, son varias empresas tecnológicas que están dando pasos agigantados en la computación cuántica, como lo son IBM, la Nasa, Samsung, JPMorgan y Google, solo por mencionar algunos.
Una de las aplicaciones, que están experimentando, es la detección de objetos, por ejemplo se logra conocer la identificación de un vehículo. También lo han reconocido tipos de árboles, utilizando algoritmos binarios de clasificación.
Así mismo, otra rama beneficiada sería la química. Debido a que estiman se facilitara el diseño de nuevos materiales. Según, los conocedores, Microsoft espera mejorar sus procesos para la captura del nitrógeno en la atmósfera para potenciar los fertilizantes. Mientras baja los altos consumos de energía a los que incurren actualmente.
También esperan mejorar las radioterapias, como es bien sabido, son utilizadas para eliminar el cáncer. Pero este tratamiento trae consigo efectos secundarios, que pueden afectar células sanas. Con la computación cuántica y el High Performance Computing (HPC), harán aplicaciones de la medicación perfecta para la zona afectada.
¿Y cómo van en esta carrera?
Hace poco más de un año y medio, IBM lanzó un prototipo de computadora cuántica, llamada IBM Q Experiencia, con solo 5 cúbits. Pero hace unos meses, mostraron su segundo equipo triplicando el poder a 16 cúbits. Además, anunciaron la fabricación de dos nuevos prototipos con 20 y 50 cúbits.
Mientras tanto, la idea que se está cocinando en el ambiente, es la de masificar estos dispositivos. De manera que se ponga esta tecnología a disposición de las personas para los negocios y la ciencia.
Apenas, estamos comenzando con esta tecnología, pero se augura grandes avances en pro de resolver complejas incógnitas, y así mejorar nuestra existencia.
Coméntanos ¿Habías escuchado sobre la computación cuántica? ¿Hasta dónde crees que llegaremos?
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