Vista al futuro: ordenadores cuánticos, fotones y qubits

Hablar de ordenadores cuánticos es hablar de un paradigma que cambiaría el modo de procesamiento de datos actual a un nivel nunca antes visto, y que si las palabras de Quentin Hardy en The New York Times son correctas, podría no estar tan lejos como esperamos.

Computación cuántica

Se entiende por computación cuántica aquella cuyo sistema básico de información es el qubit, que se diferencia del bit binario clásico en que esta unidad mínima puede trabajar en varios estados diferentes simultáneamente: puede ser uno, cero, o uno y cero (superposición). Otro aspecto a tener en cuenta es que el de enlace, donde un qubit puede estar conectado a otro aunque se encuentren separados (genial para el envío de información a grandes distancias).

La principal ventaja de contar con un tercer estado es que aumenta considerablemente las posibilidades de procesamiento de los datos, reduciendo cálculos de horas en la ingeniería informática actual a segundos en la cuántica, lo que lleva a una complejidad superior que hasta ahora representaba algunos problemas críticos.

Gracias a una investigación llevada a cabo por el Laboratorio de Ottawa, parece que se ha dado con la forma de calcular el estado de una partícula aislada de forma directa, y no mediante la técnica actual tomar diferentes mediciones (mucho menos eficiente).

Para determinar completamente un estado cuántico, que es descrito generalmente mediante números complejos, actualmente deben realizarse múltiples mediciones en distintas copias idénticas del sistema. Sin embargo, la medición directa de un sistema cuántico se base en la técnica de cálculo tenue: extrayendo tan poca información de una medición única que el estado del sistema no se colapsa ni cambia. No puedo afirmar que estamos llegando al Límite de la incertidumbre, porque en el campo de la mecánica cuántica, no hay manera de evitarlo, al explicar estas cosas en palabras se corre el riesgo de perder las sutilezas que se capturan en la expresión matemática de la teoría.

Las aplicaciones, añaden, van más allá de su uso para computación, sino que podría ser la clave para resolver dilemas de teoría cuántica como el del Gato de Schrödinger, o el de los universos paralelos.

Ordenadores cuánticos

Y aquí es donde entran las palabras de Hardy, a raíz de la compra por parte de Lockheed Martin, una empresa aeroespacial que cuenta con cerca de un 75% de ingresos provenientes de contratos con el Departamento de Defensa de los EEUU, de la compañía canadiense D-Wave Systems, que llevan ya varios años detrás del primer computador cuántico (en 2007 tenían fecha límite para sacar un prototipo real, cosa que claramente fue imposible).

Sobre el por qué de que una contratista militar, desarrolladora del avión  F-35 o el misil Hellfire (entre muchos otros), compraría un proyecto de ordenador cuántico, está aún en el aire. Lo más seguro es que planteen aprovechar la computación cuántica para cálculos de escenarios en batallas simuladas complejas, o sistemas de radar más exactos e infalibles.

El potencial de este tipo de tecnología es tan amplio, que simplemente cambiaría el paradigma tecnológico actual en todos y cada uno de los sectores que dependen de él (básicamente cambiaría el modelo de interacción humano), desde medicina, agricultura, industria, espectáculo, sociología, …

Por supuesto, y viendo el tipo de clientes que tiene la empresa, los datos vertidos sobre el proceso que han seguido para obtener un prototipo estable (y hasta cierto punto útil) de computación cuántica son todo un secreto, y no descartaría que llegase al mercado años después de que se esté usando para «salvar vidas«.