Qubit

En las últimas décadas, la computación ha transformado de manera radical la manera en que vivimos, trabajamos y hasta cómo nos comunicamos; sin embargo, el concepto de computación como lo conocemos parece acercarse a su fin, abriendo paso a la computación cuántica que promete una nueva revolución tecnológica. 

Aunque aún se encuentra en desarrollo, la informática cuántica se basa en los principios de la superposición de la materia y el entrelazamiento cuántico, es decir, el comportamiento de las partículas subatómicas para procesar información. A diferencia de las computadoras convencionales que operan con bits (unidades de información que únicamente pueden tener el valor 0 o 1), las computadoras cuánticas utilizan qubits que pueden estar en el estado 0, 1 o en una superposición de ambos al mismo tiempo, esto permite que realicen múltiples cálculos en forma paralela, de igual manera, dos qubits pueden estar conectados de tal forma que el estado de uno afecta de manera inmediata al otro, sin importar la distancia entre ellos, además de que la interferencia cuántica permite reforzar soluciones correctas y cancelar las incorrectas en algunos algoritmos.

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Con estas propiedades, la informática cuántica podría resolver mucho más rápido problemas como la factorización de grandes números (muy útil en criptografía), simulación de moléculas y reacciones químicas o el análisis de grandes volúmenes de datos. Por ejemplo, las computadoras convencionales tardan 10 años en completar una tarea que las últimas computadoras cuánticas de Google hacen en tres segundos. El chip cuántico llamado Google Willow, presentado a finales del 2024, fue capaz de completar un cálculo de referencia en menos de cinco minutos, que una de las supercomputadoras más rápidas de la actualidad podría realizar en aproximadamente 10 septillones de años.  

De acuerdo con datos del portal AIMultiple Research, para 2040 se prevé un crecimiento que podría alcanzar los 173 mil millones de dólares en el mercado de la tecnología cuántica; además se calcula que para 2030 podría haber entre dos mil y cinco mil computadoras cuánticas en el mundo. 

Existe gran interés en la inversión pública que cuenta actualmente con un aproximado de 42 mil millones de dólares, con Alemania, Reino Unido y Corea del Sur como líderes inversores. Los campos en los que se espera un impacto significativo con los primeros avances de la computación cuántica son el de la química farmacéutica, el de los servicios financieros y el de transporte, ya que se proyecta que para 2035 las ganancias en estas áreas alcanzarán los dos billones de dólares.

Actualmente empresas como IBM, Microsoft y Nvidia se encuentran desarrollando super computadoras cuánticas a gran escala con altas expectativas, sin embargo, aún existen desafíos técnicos como son la corrección de errores, la fidelidad de las operaciones y la escalabilidad de los sistemas, aun así, se espera que en 2029 aparezcan en el mercado las primeras aplicaciones comerciales.

La computación cuántica no es solo una evolución tecnológica, sino una nueva manera de entender y procesar la información desde las reglas fundamentales del universo, con el potencial de resolver problemas que nos parecen inalcanzables en la actualidad, fusionando la física con la computación. 

Aunard de la Rocha

@AunardRW