Si seguís Noticias3D habréis visto que desde hace años venimos siguiendo el tema de la computación cuántica con interés. Y es que es, sin duda, la tecnología del futuro, llamada, al menos de forma teórica, a sustituir la computación digital actual, que ya goza de décadas de historia. Pero antes de nada quizá os venga una pregunta a la cabeza, ¿qué es la computación cuántica? En el presente artículo queremos dar algunas pinceladas de lo que es este tipo de computación, que lleva más años de historia de lo que cabría pensar, y teorizar acerca de lo que esperamos de ella para el futuro.
De entrada, sería prudente decir que queda mucho, mucho tiempo antes de que podamos ver algo de computación cuántica a nivel doméstico (quizá nuestros nietos puedan disfrutar de ella), aunque como siempre todo depende de la tendencia de la tecnología actual, de las elecciones de la gente y, sobre todo esto, de los intereses empresariales. Porque la computación cuántica es un tipo de computación que hasta hace poco no era más que una teoría, y que, sí, no hará tanto que se ha podido demostrar su uso práctico, aunque adelantamos que estamos muy, muy lejos de tener algo medianamente utilizable, y mucho menos a nivel comercial.
¿Pero qué es la computación cuántica? Resumidamente, es un tipo de computación que no tiene como unidad mínima el bit, como la computación digital, sino el qubit, que en esencia es muy diferente y, naturalmente, se comporta de forma distinta a los bits tradicionales. Lo que sabemos de la computación cuántica es que si funciona correctamente, su potencia excede, y en mucho, a la digital: un ordenador con unos pocos qubits puede destrozar el rendimiento de diversos ordenadores trabajando en paralelo. Pero, ¿cuál es el origen de la computación cuántica?
A principios del siglo XX, Planck y Einstein descubrieron que la luz se dividía en pequeños cuantos, en lugar de ser una onda de luz continua. Este descubrimiento, que en principio pertenecía al campo de la física, fue de interés para otros investigadores, y llegó en su aplicación a la computación, esencialmente utilizando dos conceptos de la cuántica de especial interés: entrelazamiento y superposición de estados. De forma muy resumida: si queremos cambiar el estado de un bit (recordemos, 0 ó 1) debemos operar con ellos, además de aceptar sólo 2^n estados. Gracias a las propiedades cuánticas citadas, con la superposición podemos almacenar más estados que 2^n (lo que superaría la potencia de la computación digital), y con el entrelazamiento lo que le ocurriría a un qubit le ocurriría al resto.
La superposición, el verdadero corazón de la computación cuántica, entraña el problema de que la posición de un qubit no siempre tiene una posición específica: puede ser un 80% un 1 y un 20% un 0, por lo que nunca un qubit se puede leer de forma íntegra: al leer lo modificamos, nosotros tendremos un 0 o un 1, pero puede que sea erróneo. Es decir: el punto fuerte de un sistema cuántico, es decir, la superposición de estados, es una pesadilla para la computación, porque los mismos principios de la cuántica son un inconveniente para la observación directa, algo que la computación estándar no se puede permitir.
Vale, pero ¿se puede o no operar con qubits? Sí, gracias al mencionado entrelazamiento, que ofrece dos mecanismos para controlar los errores en la observación: el temple cuántico, que en resumen es un sistema de control de errores en los qubits, y el algoritmo de Shor, básicamente un algoritmo cuántico que ayuda a descomponer un número en sus factores primos de manera eficiente. ¿Creéis que no sirve para nada? Pensadlo otra vez: muchos sistemas de cifrado utilizan factores primos, así que imaginad la potencia que tendría un sistema cuántico a la hora de vulnerarlo...
