Comparto
el artículo “Qué es y cómo funciona la computadora cuántica”, publicado el 27
de octubre de 2019 se indica:
“El
miércoles pasado, un artículo en la revista Nature, una de las publicaciones
científicas más prestigiosas, daba cuenta de lo que podría ser un hito en el
campo de la computación cuántica. La información decía que el procesador
cuántico de Google, llamado Sycamore, completó una operación de cálculo en 200
segundos, ejecución que a la computadora convencional más rápida del mundo le
llevaría unos 10.000 años. El resultado alcanzado con el experimento permitió a
los investigadores del gigante informático afirmar que alcanzaron la supremacía
cuántica, un concepto acuñado por el físico estadounidense John Preskill en
2012. Dicha noción sostiene que se alcanzará ese estado cuando un sistema
cuántico realice una tarea de cómputo que sobrepase las que se pueden ejecutar
con una computadora clásica....
Por
esta razón, para tratar de entender qué significa este hito e intentar
desentrañar qué es la computación cuántica, Página/12 conversó con una de las
máximas referencias en el país en esta área, Juan Pablo Paz, doctor en ciencias
físicas en la UBA, profesor titular e Investigador Superior Conicet. Quien,
además de haber sido declarado Investigador de la Nación Argentina y
multipremiado, es también el director del Grupo de Información y Fundamentos de
Cuántica de la Facultad de Ciencias Exactas; y corresponsable con Christian
Schmiegelow del primer Laboratorio de Iones y Átomos Fríos (LIAF) de América
Latina, inaugurado formalmente en julio pasado con la presencia del Premio
Nobel de física de 2012, David Wineland.
De las
computadoras convencionales a las cuánticas
Para
empezar a poner en contexto de dónde partimos y hacia dónde vamos, Paz explicó
que "las computadoras ordinarias son dispositivos que sirven para
almacenar y procesar información, que se representa en el estado de un objeto
material en código binario (secuencias de ceros y unos). Por ejemplo, en los
discos rígidos de la computadora, el material magnético, que mirado con una
lupa son como granitos de pequeños imanes como los de la heladera, tienen por
convención un polo norte y un polo sur. Si apuntan arriba es un cero, abajo, un
uno. Estados binarios que se utilizan para representar información. Son los
bits. Pero estos granitos magnéticos son grandes desde el punto de vista de los
átomos: tiene cien mil millones de átomos, y solo dos estados posibles".
En
1981, Richard Feynman, un físico brillante y excéntrico que había recibido el
Nobel de Física en 1965, "empezó a fantasear con la idea de procesar
información a escala atómica y la posibilidad de procesar cómputos en un
dispositivo que evolucione siguiendo las leyes de la física cuántica",
contó Paz. ¿Para qué? Según explicó el especialista "en la escala atómica
los átomos ponen de manifiesto ciertas características, una dualidad entre
comportamiento ondulatorio y de partículas, donde los electrones a veces se
manifiestan como partículas y otras como ondas deslocalizadas. Tienen la
propiedad de estar en más de un lugar a la vez, de recorrer muchas trayectorias
al mismo tiempo. La idea de Feynman era aprovechar esta característica de
desdoblamiento que no puede ser obtenida en una computadora ordinaria, porque
de lo contrario nunca llegaríamos a simular las leyes de la naturaleza donde
las partículas obedecen a la física cuántica y los problemas de cálculo aumenta
exponencialmente".
De los
bits a los qubits
Pero
para lograr ese salto, el desafío era diseñar computadoras que respondieran no
a las leyes de la física clásica sino a la cuántica, donde los objetos pueden
estar en dos estados simultáneos. Y ese paso se dio al pasar de los bits a los
qubits para almacenar, procesar y transmitir la información. Mientras las
computadoras clásicas almacenan la información en bits, secuencias de ceros y unos,
que pueden tener solo dos estados posibles, en las computadoras cuánticas la
unidad mínima de información es el qubit (quantum bit). Un objeto casi
esotérico que, cumpliendo las leyes de la mecánica cuántica, puede adoptar los
estados 0 o 1, o ambos al mismo tiempo. Este estado de superposición cuántica
aumenta la capacidad de procesar información al permitir recorrer varios
caminos de manera simultánea. Pero, además, tiene otra propiedad extraña: el
entrelazado cuántico, que les permite a los átomos afectarse entre sí a pesar
de estar separados por grandes distancias....
... Para el
especialista, lo que viene es el desafío de desarrollar computadoras más
grandes, con cientos de bits cuánticos, para que sean útiles desde el punto de
vista de las disciplinas científicas y la ingeniería de materiales. Tanto para
estudiar las propiedades de sistemas naturales, de interés para la física, la
química y la ingeniería, o la criptografía, que involucra la factorización de
números grandes, es necesario un poder de cálculo mayor. En este último campo,
lo que se juega es la seguridad informática. Una computadora cuántica podría
vulnerar con facilidad los algoritmos de encriptación de clave pública, cuyo
funcionamiento se basa en el producto de dos números primos muy grandes
elegidos al azar para conformar la clave de descifrado, razón por la cual hay
hay muchos investigadores trabajando en lo que se conoce como la criptografía
post cuántica. Para Paz, "hay realmente un cambio de paradigma". En
una "carrera en la que hace cinco años entraron a jugar los grandes
inversores corporativos"….”
Si el tema es de interés, le sugiero los artículos:
PD No tiene nada que ver con un personaje cuántico.
