¿Cuantos ordenadores cuánticos hay en España?

España contará con dos ordenadores cuánticos, uno de ellos en Barcelona y el otro situado en San Sebastián.

En el entorno de la Unión Europea, además de los seis países seleccionados por la UE, incluido España con el BSC-CNS, actualmente hay cinco computadores cuánticos.

Si hay dos empresas referentes en este campo esas son IBM y Google. Los dos gigantes tecnológicos han abrazado la computación cuántica como uno de los terrenos donde quieren liderar en el futuro, pero no están solas.

IBM tiene más de 20 ordenadores cuánticos en todo el mundo, y los clientes pueden acceder a ellos a través de la nube.

El dispositivo pesa 14 kilogramos con dimensiones de 200 × 350 × 260 mm y tiene un precio de alrededor de 8.700 dólares. El dispositivo tiene el software integrado CASTOR, que le permite simular la operación de ocho cubits. El modelo Gemini es varias veces más caro, alrededor de 43.000 dólares.

El próximo salto cuántico de IBM: un ordenador de 100.000 cúbits. A finales de 2022, IBM cumplió un récord al conseguir el mayor sistema de computación cuántica con un procesador que contenía 433 bits cuánticos, o qubits, los componentes fundamentales del procesamiento cuántico de la información.

Las computadoras cuánticas son capaces de resolver ciertos tipos de problemas más rápido que las computadoras clásicas, ya que sacan partido de los efectos de la mecánica cuántica, como la superposición y la interferencia cuántica.

Stephen Hawking “los ordenadores cuánticos se basan en el hecho de que el estado cuántico de la memoria de un ordenador contiene mucha más información que sus descripciones clásicas” (Abbott et al., 1999).

Y es que IBM acaba de confirmar que en 2024 iniciará la operación en Europa de un centro de datos cuánticos muy avanzado que estará a disposición de las instituciones, las empresas y los investigadores en computación cuántica europeos.

La idea de la computación cuántica fue introducida por primera vez en 1982, por Richard Feynman (premio Nobel de Física en 1965), cuando consideró la simulación de sistemas en mecánica cuántica por otros sistemas cuánticos 2.

Hito histórico

La última versión de la máquina cuántica de Google, el procesador cuántico Sycamore, actualmente tiene 70 qubits, lo que representa un salto sustancial de los 53 qubits de su versión anterior. Es aproximadamente 241 millones de veces más robusto que el modelo anterior.

Es un ordenador cuántico en toda regla. Uno muy especial. Lo ha fabricado la compañía china SpinQ y es lo suficientemente compacto para poder ser transportado con facilidad de un sitio a otro. De hecho, pesa 14 kg y mide 35 x 26 x 20 cm.

Google dice que su ordenador cuántico es 100 millones de veces más rápido que uno convencional.

La Computación Cuántica puede procesar datos 100 veces más rápidos que una computadora digital o una supercomputadora, es decir, lo que le puede tomar años a una computadora clásica, a una computadora cuántica le tomará segundos.

DIFERENCIAS ENTRE LA COMPUTACIÓN CUÁNTICA Y LA TRADICIONAL

La computación cuántica carece de un código propio para programar y recurre al desarrollo e implementación de algoritmos muy específicos. Sin embargo, la informática tradicional cuenta con lenguajes estandarizados como Java, SQL o Python, entre muchos otros.

D-Wave Systems ofrece en el 2011 la primera computadora cuántica comercialmente disponible. Google, en el 2019, asevera haber alcanzado la supremacía cuántica al realizar una serie de operaciones en 200 segundos que una supercomputadora tardaría unos diez mil años en completar.

Un bit es la unidad mínima de información en informática y, consecuentemente, el qubit es su similar en computación cuántica a la hora de medir datos. El bit adopta valores de 0 o 1 en grupos de 8,16,32 o 64 bits, mientras que la medida en qubits puede estar en ambos estados de 0 y 1 de forma simultánea.

El algoritmo de Shor es un algoritmo informático cuántico que puede resolver factores primos de un número entero en tiempo polinómico.

Einstein llamó al entrelazamiento cuántico acción espeluznante a distancia. Este vínculo es tan sólido que no es posible alterar el grado de entrelazamiento entre dos partículas manipulando una de las partículas por sí sola, mientras está en estado de entrelazamiento cuántico.

En 1905, Einstein había argumentado que, a veces, la luz parecía consistir en "cuantos" (lo que hoy son los fotones) y, cuatro años más tarde, introdujo la dualidad onda-partícula en la física. Es decir que la luz no era una onda o una partícula: era ambas cosas. Einstein estaba pensando lo impensable.

Y uno de ellos era Albert Einstein: “la mecánica cuántica es imponente, pero una voz interior me dice que no es lo real".

Los tres pilares de una formación sólida en computación cuántica son la mecánica cuántica, la matemática de los sistemas cuánticos y la algoritmia. Por esta razón es una buena idea acceder a esta especialidad desde las carreras de física, matemáticas e ingeniería en informática.

Quantum computing es una tecnología que aprovecha las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas demasiado complejos que no pueden ser resueltos por las computadoras tradicionales.

Se trata de una técnica basada en la física cuántica que permitiría optimizar la resolución efectiva de las imágenes, y así obtener información de la microestructura de los tejidos sin necesidad de recurrir a biopsias.

Desventajas

La criptografía cuántica es un tipo de criptografía que utiliza los principios de la física cuántica para crear un mensaje indescifrable para todos menos para el receptor previsto. La criptografía cuántica se conoce también por distribución de clave QKD (por sus siglas en inglés).

En una computadora regular tienes un sistema binario conformado por unos y ceros. Un bit en una computadora clásica sólo puede tomar 1 o 0, mientras que en una computadora cuántica un Qubit puede ser 1 o 0 y 1 y 0 a la vez.