Un nuevo paradigma informático está surgiendo en el mundo para revolucionar la tecnología tal y como la conocemos en la actualidad. Se trata de la computación cuántica, un avance tecnológico que traerá consigo nuevas formas y leyes que cambiarán todo lo que conocemos acerca de nuestro relacionamiento con las computadoras. Pero entender de qué se trata la computación cuántica implica abordar una serie de nociones que permitirán entender su real impacto en las sociedades del futuro próximo.
En primer lugar, comprender esta revolucionaria tecnología pasa por conocer el mundo subatómico de la mecánica cuántica: todas las configuraciones y fundamentos de los mecanismos cuánticos se encuentran en esta dimensión de la ciencia. Por esa razón es que los científicos informáticos abordan principios como la "superposición de dos estados" para comprender la computación cuántica: una partícula -como un electrón- puede llevar consigo dos estados de forma paralela, estableciéndose como principio de configuración para los computadores que trabajan en esta tecnología.
Pero más allá de tener una perspectiva del mundo subatómico, lograr una buena comprensión sobre la computación cuántica implica contrastarla y compararla con la informática habitual que usamos en nuestro diario vivir. Los ordenadores que en la actualidad utilizamos para nuestras labores se basan en un flujo binario de dígitos (0 y 1), los cuales a su vez son representaciones abstractas del comportamiento de los bits. La materialización de este flujo constante de dígitos ocurre en forma de liberación de pequeñas corrientes eléctricas, reguladas de manera constante en unos pequeños elementos físicos denominados transistores. A través de este flujo y la regulación eléctrica, millones y millones de bits posibilitan muchas operaciones matemáticas por cada segundo, condensándose en las unidades de medida en gigahertzios que presentan los procesadores que todos usamos. Un ejemplo de esta interesante mecánica podemos encontrarla todos los días: cuando ponemos en marcha un videojuego estamos activando millones de operaciones matemáticas.
Quizá todos nos preguntemos qué tiene que ver este mecanismo con la computación cuántica. Sencillo: resulta que la tecnología cuántica utiliza insumos mucho más complejos que los bits y los transistores. Además de no poseer límites técnicos debido a que no depende de la relación bits-procesamiento, su potencial es inmensamente grande y en esencia la humanidad no conoce todos los potenciales que esta interesante tecnología nos trae. Contrario a los bits, la informática a nivel cuántico utiliza unidades denominadas quantum bits (qubits), los cuales trabajan bajo el principio de la superposición de dos estados: pueden representar 0 y 1 al mismo tiempo. Mientras unos cuantos bits pueden representar pocos ceros y unos, una pequeña sucesión (vector) de qubits pueden representar cientos de variaciones de estas cifras: mientras un bit permite un par de operaciones numéricas, un conjunto 10 quibits puede permitir 1024 operaciones en paralelo.
Este flujo de bits cuánticos ocurre al interior de claros mecanismos y dispositivos de hardware, al igual que los ordenadores clásicos utilizan circuitos y transistores. Dichos dispositivos varían según la marca que fabrique las computadoras cuánticas. Entre los elementos físicos y palpables que posibilitan el intercambio cuántico, podemos encontrar las famosas trampas de iones: campos eléctricos o electromagnéticos que permiten capturar iones mediante el uso de láseres. Este mecanismo permite la simulación digital de los quibits que trabajan en superposición de enésimas veces de estados.
IBM Q Sysmet One es un claro ejemplo de computador cuántico debido a que utiliza estos capturadores de iones como parte central de su mecanismo. Además de ello, el Q System utiliza otros dispositivos eléctricos denominados anillos superconductores, los cuales deben ser enfriados a bajísimas temperaturas para permitir la conducción perfecta de la energía eléctrica. Así mismo, se caracteriza por estar albergado en una caja de cristal en la que trabaja el ordenador de manera hermética para evitar la intrusión del ambiente externo: una desventaja para esta tecnología emergente.
Ventajas que la computación cuántica trae para la humanidad:
Entre los multi diversos usos que nuestra especie puede darle a esta tecnología, podemos destacarla por sus capacidades innegables para contribuir a la revolución de la producción textil, el mundo farmacéutico y la producción industrial. En el primer tema mencionado, encontramos que la construcción de nuevos materiales y polímeros puede ser posible con la computación cuántica. En específico, la generación de nuevos materiales que en la actualidad no existen pueden ser posibilidades innegables de la tecnología a nivel cuántico.
La ciencia farmacéutica y la investigación molecular quizá sean las áreas con mayor impacto por parte de la computación cuántica. Debido a que permite una comprensión profunda sobre el comportamiento químico de sus estructuras, esta tecnología puede posibilitar nuevos hallazgos en beneficio de la creación de medicamentos súper cualificados nunca vistos por la humanidad. En ese mismo sentido, las áreas de salud experimentarán la revolución tecnológica del mundo cuántico, destacando sus capacidades para mejorar las operaciones quirúrgicas, diagnósticos específicos, imágenes diagnósticas, etc.
Además de las anteriores contribuciones, destacamos sobre todo los beneficios que la tecnología cuántica traerá para el empresarismo y las industrias, áreas como la producción, el control de inventarios y la logística pueden verse cualificadas de tal forma que los principales problemas de estas disciplinas quedarán resueltos con la implementación de esta tecnología. Lo cierto es que un nuevo mundo está por llegar y la ciencia cuántica será la gran protagonista de los cambios que regirán nuestro mundo en un futuro.
En primer lugar, comprender esta revolucionaria tecnología pasa por conocer el mundo subatómico de la mecánica cuántica: todas las configuraciones y fundamentos de los mecanismos cuánticos se encuentran en esta dimensión de la ciencia. Por esa razón es que los científicos informáticos abordan principios como la "superposición de dos estados" para comprender la computación cuántica: una partícula -como un electrón- puede llevar consigo dos estados de forma paralela, estableciéndose como principio de configuración para los computadores que trabajan en esta tecnología.
Pero más allá de tener una perspectiva del mundo subatómico, lograr una buena comprensión sobre la computación cuántica implica contrastarla y compararla con la informática habitual que usamos en nuestro diario vivir. Los ordenadores que en la actualidad utilizamos para nuestras labores se basan en un flujo binario de dígitos (0 y 1), los cuales a su vez son representaciones abstractas del comportamiento de los bits. La materialización de este flujo constante de dígitos ocurre en forma de liberación de pequeñas corrientes eléctricas, reguladas de manera constante en unos pequeños elementos físicos denominados transistores. A través de este flujo y la regulación eléctrica, millones y millones de bits posibilitan muchas operaciones matemáticas por cada segundo, condensándose en las unidades de medida en gigahertzios que presentan los procesadores que todos usamos. Un ejemplo de esta interesante mecánica podemos encontrarla todos los días: cuando ponemos en marcha un videojuego estamos activando millones de operaciones matemáticas.
Quizá todos nos preguntemos qué tiene que ver este mecanismo con la computación cuántica. Sencillo: resulta que la tecnología cuántica utiliza insumos mucho más complejos que los bits y los transistores. Además de no poseer límites técnicos debido a que no depende de la relación bits-procesamiento, su potencial es inmensamente grande y en esencia la humanidad no conoce todos los potenciales que esta interesante tecnología nos trae. Contrario a los bits, la informática a nivel cuántico utiliza unidades denominadas quantum bits (qubits), los cuales trabajan bajo el principio de la superposición de dos estados: pueden representar 0 y 1 al mismo tiempo. Mientras unos cuantos bits pueden representar pocos ceros y unos, una pequeña sucesión (vector) de qubits pueden representar cientos de variaciones de estas cifras: mientras un bit permite un par de operaciones numéricas, un conjunto 10 quibits puede permitir 1024 operaciones en paralelo.
Este flujo de bits cuánticos ocurre al interior de claros mecanismos y dispositivos de hardware, al igual que los ordenadores clásicos utilizan circuitos y transistores. Dichos dispositivos varían según la marca que fabrique las computadoras cuánticas. Entre los elementos físicos y palpables que posibilitan el intercambio cuántico, podemos encontrar las famosas trampas de iones: campos eléctricos o electromagnéticos que permiten capturar iones mediante el uso de láseres. Este mecanismo permite la simulación digital de los quibits que trabajan en superposición de enésimas veces de estados.
IBM Q Sysmet One es un claro ejemplo de computador cuántico debido a que utiliza estos capturadores de iones como parte central de su mecanismo. Además de ello, el Q System utiliza otros dispositivos eléctricos denominados anillos superconductores, los cuales deben ser enfriados a bajísimas temperaturas para permitir la conducción perfecta de la energía eléctrica. Así mismo, se caracteriza por estar albergado en una caja de cristal en la que trabaja el ordenador de manera hermética para evitar la intrusión del ambiente externo: una desventaja para esta tecnología emergente.
Ventajas que la computación cuántica trae para la humanidad:
Entre los multi diversos usos que nuestra especie puede darle a esta tecnología, podemos destacarla por sus capacidades innegables para contribuir a la revolución de la producción textil, el mundo farmacéutico y la producción industrial. En el primer tema mencionado, encontramos que la construcción de nuevos materiales y polímeros puede ser posible con la computación cuántica. En específico, la generación de nuevos materiales que en la actualidad no existen pueden ser posibilidades innegables de la tecnología a nivel cuántico.
La ciencia farmacéutica y la investigación molecular quizá sean las áreas con mayor impacto por parte de la computación cuántica. Debido a que permite una comprensión profunda sobre el comportamiento químico de sus estructuras, esta tecnología puede posibilitar nuevos hallazgos en beneficio de la creación de medicamentos súper cualificados nunca vistos por la humanidad. En ese mismo sentido, las áreas de salud experimentarán la revolución tecnológica del mundo cuántico, destacando sus capacidades para mejorar las operaciones quirúrgicas, diagnósticos específicos, imágenes diagnósticas, etc.
Además de las anteriores contribuciones, destacamos sobre todo los beneficios que la tecnología cuántica traerá para el empresarismo y las industrias, áreas como la producción, el control de inventarios y la logística pueden verse cualificadas de tal forma que los principales problemas de estas disciplinas quedarán resueltos con la implementación de esta tecnología. Lo cierto es que un nuevo mundo está por llegar y la ciencia cuántica será la gran protagonista de los cambios que regirán nuestro mundo en un futuro.
