La computación cuántica resuelve problemas que, hasta ahora, no tenían solución
viernes, 27 de mayo de 2016
Alexis Ibarra O.
Vida Ciencia Tecnología
El Mercurio
Su desarrollo promete computadores cien millones de veces más poderosos que los actuales.
Explorar las interacciones moleculares de un nuevo medicamento, recibir la información de miles de millones de sensores en el mundo y con ella construir sistemas de predicción climática miles de veces más precisos o procesar rápidamente la avalancha de datos de los telescopios para encontrar exoplanetas habitables. Esos son solo algunos de los desafíos que se podrán afrontar con la computación cuántica. Este mes, IBM puso a disposición de la comunidad científica el primer computador cuántico del mundo. Los investigadores podrán postular a horas de uso para conectarse a su potencia de cómputo desde "la nube". La creación de computadores cuánticos marca el comienzo de una era. Ahora son gigantes, como lo era el ENIAC (de 1951), uno de los primeros computadores que procesaban información usando tubos al vacío. Pero evolucionarán. En 10 años más se estima que serán cien millones de veces más rápidos que los supercomputadores de hoy. "Los computadores cuánticos son muy diferentes de los actuales, no solo en su forma y construcción, sino que también en lo que podrán hacer", dice Arvind Krishna, director de IBM Research. Nuevo paradigma La computación clásica se basa en el uso de transistores. El desafío en los últimos 50 años ha sido colocar más transistores en menos espacio, diseñando procesadores que reúnen millones a escala nanométrica. Pero ya se está llegando a un límite físico, donde los electrones no se comportan de forma estable en los circuitos. Este problema detendrá el avance de la computación tal como la conocemos. De ahí que, en 1981, el físico Richard Feynman instara a la comunidad científica a crear computadores basados en la mecánica cuántica. Luego de estudiar las partículas subatómicas, se ha descubierto que ellas se pueden superponer y estar en dos estados a la vez. Esta teoría se usó para crear el qubit , una unidad de información equivalente al bit de la computación clásica. Un bit puede ser un 0 o 1 y con esos valores se construye la base de la información binaria. Pero un qubit puede ser 0 o 1 o los dos a la vez, lo que incrementa exponencialmente la capacidad de cómputo de un computador cuántico. La computación clásica es un conjunto de procesos secuenciales; en cambio, en la computación cuántica estos procesos pueden ir en forma paralela. Mientras uno puede resolver un problema a la vez, el otro resuelve varios al unísono. Eric Ladinszky, de la compañía D-Wave, especializada en computación cuántica, ejemplifica así la diferencia entre ambas: "Imagínese que tiene cinco minutos para encontrar un símbolo único escrito en un libro de la Biblioteca del Congreso de EE.UU. (que tiene 50 millones de libros). Eso sería imposible. Pero si estuviera en 50 millones de realidades paralelas, y en cada una de ellas pudiera hojear un libro diferente, en una de esas realidades encontrará el símbolo". El actual computador de IBM tiene solo 5 qubits y aun así ocupa una gran superficie en el Watson Research Center en Nueva York. Es necesario, ya que para conseguir las condiciones para generar qubits se necesita un laboratorio de física cuántica y lograr temperaturas muy cercanas al 0 °C absoluto. El sistema cuántico debe ser cerrado, porque cualquier perturbación lo hace inestable. De ahí que quede mucho camino por recorrer para construir los computadores cuánticos del futuro. "La computación cuántica va a permitir resolver problemas que antes eran impensados que tuvieran una solución. Antes, hay que crear sistemas operativos cuánticos, software cuánticos que trabajen bajo esta nueva lógica", dice Juan Pablo Soto, cloud technical specialist en IBM.
