La computación cuántica es una de las innovaciones que, si bien existe desde hace tiempo, requirió de mucha evolución para poder llevarse a la práctica. Ciertamente, el desarrollo de la tecnología está contribuyendo mucho a esto. De hecho, este modelo aún está en desarrollo y recibe mucha inversión de grandes empresas y startups. Esta apuesta por hacer avanzar la computación cuántica se justifica al analizar los posibles beneficios.

Cálculos que llevarían años completar en supercomputadoras, o que incluso se consideran imposibles en el escenario actual, pueden resolverse en unos minutos. En la práctica, esto representa formas nuevas, incluso más sostenibles, de hacer negocios, crear productos y servicios revolucionarios, así como acelerar los procesos.

En particular, el sistema de procesamiento de información tendrá mucho que ganar con la aplicación de la computación cuántica. Esto también impulsará cambios en tecnologías ampliamente utilizadas como Big Data, Internet de las Cosas e incluso Inteligencia Artificial.

A pesar de ser un tema muy complejo, en este artículo comprenderás la base conceptual de la computación cuántica, sus aplicaciones y cómo puede cambiar el futuro.

Computadoras cuánticas vs computadoras clásicas

El mecanismo cuántico es un proceso extremadamente complejo, que no podría explicarse completamente en un solo artículo. Sin embargo, algunas particularidades que lo hacen especial y que, para una mejor comprensión del concepto, se explicarán de forma simplificada.

Primero, la computación cuántica es unas 100 millones de veces más rápida que la computación actual. Esto sucede principalmente debido a dos propiedades del poder computacional cuántico: superposición y entrelazamiento.

Superposición

Hoy en día, las computadoras manejan información digital en código binario, en el que cada bit está determinado, siendo 0 o 1. Las computadoras cuánticas manejan bits cuánticos o qubits, que funcionan con más posibilidades, y pueden ser una combinación de 0 y 1 al mismo tiempo.

En otras palabras, la computación cuántica puede probar más posibilidades simultáneamente y así llegar a una solución más rápido.

A propósito, explicó Neil Gillespie, científico especialista en el tema:

“Imagínese una moneda girando: la moneda es simultáneamente cara y cruz hasta que deja de girar y cae cara o cruz. Un qubit es similar: permanece en algún lugar entre 0 y 1 hasta que se mide y colapsa en un estado u otro”.

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Entretejiendo

En una computadora clásica, los bits (0 o 1) se cambian secuencialmente, uno tras otro. En la computación cuántica, por el contrario, dos qubits pueden actuar de manera correlacionada, independientemente de la ubicación o la distancia entre ellos.

Entonces, la medida de un qubit afecta el estado de otro y, de esta forma, es posible codificar problemas que exploran la interdependencia de estos bits cuánticos. En definitiva, esto permite conexiones entre qubits y que, desde una sola acción, se pueda modificar su estado.

En general, la superposición y el entrelazamiento significan que la computadora cuántica puede probar todas las rutas posibles al mismo tiempo. En él se procesan con rapidez cálculos complejos, lo que otorga a la tecnología el potencial para transformar varios sectores.

Una de las principales categorías de cálculo beneficiadas por la computación cuántica es la combinatoria. Esto implica encontrar una disposición de elementos para optimizar algo, y cuanto mayor sea el volumen de elementos, mayor será el número de posibles disposiciones. Mientras que en la computación clásica estas combinaciones pueden llevar semanas, en el mundo cuántico se realizan rápidamente.

El poder computacional cuántico está directamente relacionado con la cantidad de qubits en acción. Sin embargo, aquí también es donde radica un gran desafío, ya que los bits cuánticos son partículas difíciles de manipular, controlar y escalar.

Aplicación empresarial

En la actualidad, son pocas las empresas que son capaces de utilizar la computación cuántica, a pesar de que hay mucha inversión en el área. Tanto es así que se estima que este mercado alcance los US$ 64.980 millones para 2030, según el informe de P&S Intelligence publicado en febrero de 2020.

Vale la pena señalar que esta tecnología no se está desarrollando para reemplazar la informática tradicional. Las computadoras cuánticas serán herramientas utilizadas para resolver problemas complejos y analizar volúmenes masivos de datos. Es decir, trabajarán codo a codo con tecnologías cruciales como la conectividad, la nube, IoT y Big Data.

En un futuro cercano, muchas industrias evolucionarán con el uso de computadoras cuánticas a gran escala. A su vez, estos no solo resolverán problemas computacionalmente imposibles, sino que también descubrirán nuevas posibilidades.

Representación por computadora cuántica

Las computadoras cuánticas tienen factores de forma bastante diferentes a los modelos tradicionales

Grandes nombres tecnológicos como Intel, Microsoft y AT&T e incluso empresas como Volkswagen y Mitsubishi ya están involucradas. Ya sea a través de la investigación o del uso de aplicaciones cuánticas, empresas de los más diversos sectores económicos están participando en la evolución de este modelo informático.

Google, por ejemplo, invierte mucho en el mercado y, en mayo de 2021, abrió un campus centrado en el avance de la computación cuántica. Con eso, la empresa pretende construir una computadora con esta tecnología en menos de diez años para resolver problemas apremiantes del mundo.

Otra gran tecnología involucrada es Amazon, que ya ofrece Amazon Braket. Es un servicio de computación cuántica administrado diseñado para respaldar la investigación científica y el desarrollo de software para la industria.

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¿Puede la computación cuántica transformar la economía?

En resumen, la computación cuántica traerá más velocidad y precisión al procesamiento de datos. Y las aplicaciones de esta tecnología son amplias, incluido el desarrollo de nuevos materiales, la mejora de modelos predictivos y estructuras comerciales.

Una investigación de Goldman Sachs predice que la computación cuántica podría usarse en algunos de los cálculos más complejos en los mercados financieros dentro de cinco años.

En el informe, hay algunos ejemplos de los beneficios que la tecnología traerá a casos de uso específicos. Uno de los de mayor alcance es la optimización que la energía cuántica aportará al transporte, la logística, la infraestructura de redes y los sistemas de control del tráfico aéreo.

Sin embargo, existen muchas más áreas que se verán afectadas positivamente por esta nueva tecnología.

Agroindustria

La computación cuántica debería ayudar a comprender mejor una serie de procesos que suceden en la naturaleza. Un buen ejemplo es la síntesis de amoníaco, un importante químico utilizado como fertilizante en actividades agrícolas. Si bien las plantas pueden sintetizarlo naturalmente, la forma en que se produce el compuesto en la industria tiene un gran impacto ambiental.

Por lo tanto, es posible utilizar el poder computacional cuántico para encontrar una manera de hacer que la producción de insumos y la agroindustria sean más sostenibles. Asimismo, esta tecnología puede optimizar el uso y flujo de recursos naturales como la energía y el agua.

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Salud

La computación cuántica tiene mucho que aportar a los campos médico y farmacéutico. En las empresas farmacéuticas, por ejemplo, se realizan pruebas constantes de las propiedades de un nuevo medicamento. Hoy en día, estos se realizan en su mayoría en laboratorios físicos, que consumen más tiempo y recursos.

Solo para ejemplificar, un estudio realizado en 2021 por la Oficina de Presupuesto del Congreso de EE. UU. identificó que el costo de crear un medicamento oscila entre menos de US$ 1000 millones y más de US$ 2000 millones. Con eso en mente, hacer que la investigación y el desarrollo sean más rápidos y rentables es un objetivo valioso.

A su vez, con el poder computacional cuántico, será posible realizar una simulación digital de moléculas de fármacos para predecir el comportamiento químico y las interacciones. Incluso en un escenario pospandemia, la importancia de la evolución de estos procesos se vuelve aún más clara.

Hasta acá llegamos con la información “Computación cuántica: ¿Qué es y cómo va a cambiar el futuro?”, esperamos que te haya sido útil. Recordá que en SSD ofrecemos soluciones tecnológicas en las áreas de infraestructura, virtualización, tele comunicaciones, datos y contact centers. ¡Contáctanos para más información y déjanos tu opinión sobre este artículo en comentarios!