¿Qué país tiene la computadora cuántica?

EE. UU, China y Europa lideran el desarrollo de esta tecnología, que utiliza principios de la física cuántica para realizar cálculos y procesamientos de información y tiene el potencial de resolver problemas complejos.

A este respecto, Bruselas seleccionó en octubre de 2022 seis países para albergar los primeros ordenadores cuánticos de la Unión: República Checa, Alemania, España, Francia, Italia y Polonia.

España contará con dos ordenadores cuánticos, uno de ellos en Barcelona y el otro situado en San Sebastián. El de la Ciudad Condal, que se está construyendo en el Barcelona Supercomputing Center, sirve al proyecto Quantum Spain, financiado con fondos europeos del Plan de Recuperación.

El ordenador cuántico de Google habría demostrado su capacidad para superar las interferencias y operar más allá de la computación clásica. El supercomputador más potente, Frontier, tardaría 47 años en lo que el ordenador cuántico de Google tarda un segundo. Es 1.483 millones de veces más potente, según Google.

IBM dijo que podría construir un sistema de hasta 16.632 qubits conectando tres de estos sistemas. IBM tiene más de 20 ordenadores cuánticos en todo el mundo, y los clientes pueden acceder a ellos a través de la nube.

A finales de 2023 IBM planea tener preparados los tres pilares fundamentales de su superordenador cuántico-céntrico.

Los primeros ordenadores cuánticos para el hogar se llaman Gemini Mini, Gemini y Triangulum y han sido desarrollados por una empresa procedente de China conocida como SpinQ TechnologY. Eso sí, el más barato de tan solo 2-qubit de procesamente cuesta más de 8.000 euros y el más caro nos saldrá por cerca de 55.000 euros.

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.

Movilidad y transporte

Compañías como Airbus utilizan la computación cuántica para diseñar aviones más eficientes. Además, los qubits permitirán avances notables en los sistemas de planificación del tráfico y la optimización de rutas.

Un ordenador cuántico es un tipo de ordenador que utiliza la mecánica cuántica para que realizar ciertos tipos de cálculos de forma más eficiente que una computadora normal. Es un modelo informático que hace uso de las leyes de la mecánica cuántica para procesar datos.

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.

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.

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.

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.

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).

Futuro de la tecnología cuántica

Alrededor de 2030, se implementará la ingeniería cuántica como una nueva disciplina y se introducirán los conceptos cuánticos en todo el sistema de enseñanza. Las grandes empresas escalarán las tecnologías cuánticas de forma eficiente y habrá un uso generalizado de las mismas.

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.

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

La física cuántica tiene a su vez importantes aplicaciones tecnológicas como la invención del transistor y por lo tanto del ordenador y es la base de la mayoría de la alta tecnología electrónica que utilizamos hoy en día. La idea principal es que las partículas son también ondas y las ondas son también partículas.

Sería en 1985 cuando el físico israelí de la Universidad de Oxford, David Deutsch, propuso una descripción para el primer computador cuántico universal. Se conocía como el principio de Church-Turing ampliado, a través del cual se concluía que cualquier ordenador cuántico podría ejecutar diferentes algoritmos cuánticos.

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.

Desventajas

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.