Computación Cuántica, ¿qué es?

Suena impresionante, ¿a que sí? Lo mismo debían pensar nuestros padres cuando oían hablar de los primeros “ordenadores” y sus funciones. La computación cuántica está pensada para realizar algoritmos y cálculos que optimizarían el tiempo comparado con las máquinas convencionales.

Para que os hagáis una idea de lo que hablo os pondré la siguiente comparación. Un ordenador cuántico con 30 cúbits sería equivalente a un procesador convencional con 10 teraflops (10 billones de operaciones en coma flotante por segundo). En cambio, los procesadores actuales usan gigaflops (miles de millones de operaciones).

Paul Benioff fue el precursor y teórico que pensó en usar las leyes cuánticas en un entorno de computación. En la computación digital, un bit solo puede ser 0 o 1.  En cambió el cúbit, puesto que se rige por las leyes de la mecánica cuántica, puede estar en superposición coherente, lo que significa que puede ser 0, 1 o 0 y 1 a la vez.

El número de cúbits nos indica la cantidad de bits que pueden estar en superposición. Con los bits convencionales, si tenemos un registro de 3 bits puede tener ocho valores posibles («000», «001», «010», «011», «100», «101», «110», «111») y solo puede tomar uno de estos valores. Con un vector de 3 cúbits puede tener ocho valores a la vez, eso permitiría hacer ocho procesos en paralelo. El resultado de la computación digital es único, mientras que el de computación cuántica da una estadística de cuál puede ser el resultado más probable.

Problemas de la computación cuántica

Pero no todo es tan perfecto. El problema principal de la computación cuántica es la decoherencia cuántica. A partir de un cierto tiempo, la operación empieza a «desunirse», llevando a errores. Por lo tanto, el algoritmo ha de resolverse en un tiempo menor a su tiempo de decoherencia. El tiempo de decoherencia normalmente está en nanosegundos o segundos a temperaturas bajas. Si la tasa de error es lo bastante baja, se puede aplicar la corrección de errores cuántica, permitiendo tiempos más largos para la resolución de una operación.

Otro gran problema es el hardware, ya que se tiene que elegir el que cumpla una serie de condiciones, ya hay unos cuantos candidatos.

La gran pregunta que aparece es la siguiente: ¿cuándo será completamente operativo? Esa respuesta solamente la sabremos con el tiempo. Mientras, os podéis informar sobre otras tendencias del sector, en nuestro blog.