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La computación cuántica: el futuro de la informática
La revolución de la tecnología
Planteada hace ya más de 40 años de forma teórica, en los últimos años ha avanzado de forma exponencial: empresas y universidades han desarrollado procesadores, computadoras, lenguajes de programación y algoritmos que ya cambian nuestra forma de trabajar.
Computación cuántica: significado, origen y aplicaciones
Los computadores cuánticos nos abrirán nuevas posibilidades. Este cambio de tecnología explota las leyes de la mecánica cuántica para codificar la información (en forma de bits cuánticos o qubits) y procesarla de manera diferente a como se hace con los ordenadores actuales.
Con aplicaciones como la IA, el desarrollo de moléculas, la simulación y optimización de procesos o la ciberseguridad, la computación cuántica se perfila como una tecnología que transformará lo que podemos hacer con ordenadores.
La informática cuántica, gracias a los principios de la mecánica cuántica, hace posible afrontar y resolver problemas que, hasta ahora, eran intratables y está destinada a transformar los campos de las matemáticas, la investigación o la ciberseguridad.
Seguro que alguna vez, aunque haya sido en fotografía, has visto alguna calculadora mecánica, de esas que sólo sumaban y funcionaban sin electricidad. Pensemos en ellas como ordenadores súper simples. Las calculadoras mecánicas, con el uso de la electricidad, mejoraron su eficiencia (hacían los cálculos moviendo ruedas y engranajes parecidos, pero más rápidamente) y ganaron alguna funcionalidad como la posibilidad de multiplicación. Con la llegada de los ordenadores electrónicos se dio un salto de paradigma. La parte más interna de los ordenadores que usamos sigue siendo básicamente una máquina de calcular que suma muy rápido, pero está claro que hacerlo de forma diferente nos ha llevó a una “revolución informática” que transformó el mundo como lo conocíamos. Con la computación cuántica se da una situación similar.
Es importante tener claro que la computación cuántica no reemplazará a la actual en todos sus aspectos, de hecho, los ordenadores cuánticos necesitan de ordenadores “clásicos” para poder funcionar y producir resultados. Sin embargo, la computación cuántica será complementaria en todos aquellos casos donde realmente aporte una ventaja sustancial (a veces llamada ventaja cuántica).
¿Cuál es su origen?
Las primeras aportaciones sobre la computación cuántica se atribuyen a los físicos Paul Benioff y Richard Feynman, a principios de la década de 1980. Fueron los pioneros en plantear la idea de aplicar algunos de los principios de la mecánica cuántica a la computación. Aunque habría que esperar 30 años hasta la creación del primer ordenador cuántico, Benioff diseñó en 1981 la primera computadora cuántica, basándose en la máquina de Turing.
Después de más de 15 años de progresos teóricos, en 1998 investigadores del MIT consiguieron propagar el primer cúbit y crear el primer ordenador cuántico, de dos cúbits. En 2011, la compañía D-Wave Systems vendió la primera computadora cuántica comercial, y a finales de 2022 IBM presentó Osprey, un procesador cuántico de 433 cúbits.
Año 1981
Se diseña la primera computadora cuántica.
Año 1998
Se crea el primer ordenador cuántico.
Año 2011
Se vende la primera computadora cuántica comercial.
Año 2022
Se presenta un procesador cuántico de 433 cúbits.
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Usos y aplicaciones de la computación cuántica
La informática cuántica ha llegado para quedarse y, aunque está en una fase muy temprana e inmadura, lo cierto es que ya empieza a ofrecer ventajas aprovechables. La más significativa ha sido proporcionar una nueva forma de pensar. Mirar los problemas con otra perspectiva ya nos está llevando a encontrar cómo afrontar y resolver mejor algunos cálculos (con la computación inspirada en la cuántica o quantum inspired).
Entre las aplicaciones de la computación cuántica se encuentran:
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