Lecciones sobre computación cuántica

12-06-2024 | Publicado por Joaquín Martí

Computación cuántica

En Principia nos dedicamos a resolver problemas de la mecánica de continuos, para lo que a menudo recabamos la ayuda de ordenadores clásicos, los que operan con bits que solo pueden ser 0 o 1. Pero como consultores orientados al futuro, somos conscientes de la importancia de estar al tanto de las tecnologías emergentes. En ese espíritu, recientemente encargamos un curso para todo nuestro personal técnico sobre computación cuántica impartido por Javier Machín y Carmen Pellicer.

Ha sido una experiencia gratificante, ya que la curva de aprendizaje es siempre muy pronunciada al principio y solo se estabiliza al empezar a ser más competente. Hemos aprendido sobre los qubits, y sobre la superposición y el entrelazamiento que distinguen a los sistemas cuánticos de los clásicos. Y somos conscientes de que debemos medir solo al final, para que la función de onda no colapse demasiado pronto y pierda su magia.

Ahora sabemos cómo actuar sobre los qubits con puertas y circuitos en un ordenador cuántico de propósito general; este es el tipo más flexible de ordenador cuántico, pero no es fácil construirlo y mantener la estabilidad de los qubits. También entendemos cómo opera un ordenador cuántico adiabático; este tipo de ordenador está orientado a resolver problemas que puedan plantearse como una minimización de energía, pero resulta más fácil construirlos y mantener la estabilidad de los qubits.

En nuestra exploración, no pudimos evitar reflexionar sobre la promesa que ofrece la computación cuántica. Una vieja broma entre físicos es que a la energía de fusión le faltan permanentemente 20 años para fructificar, sugiriendo una promesa eterna nunca satisfecha. Por otra parte, la inteligencia artificial (IA) ha pasado recientemente de ser una promesa incierta a dar múltiples frutos.

computación cuánticaEn este contexto la trayectoria de la computación cuántica invita a la reflexión. Al fin y al cabo, el algoritmo de Shor, potencialmente revolucionario por su capacidad para factorizar grandes números de forma eficiente y amenazar el cifrado RSA, ya tiene 30 años; sin embargo, sus logros tangibles son modestos, hasta hoy el número más grande factorizado con él fue el 21 en 2012. De forma similar, el algoritmo de Grover, diseñado para búsquedas en bases de datos desordenadas, tiene casi la misma antigüedad y tampoco ha generado avances transformadores. Y esos son los dos algoritmos más famosos que tratan de evidenciar una ventaja cuántica.

Es cierto que el problema radica en el hardware, no en los algoritmos. Pero uno no puede dejar de preguntarse: ¿La computación cuántica experimentará también un aplazamiento perpetuo, como la energía de fusión hasta ahora? ¿O estamos al borde de un avance que, como el caso de la IA, revolucionará el campo de la computación? Como consultores que navegan en la frontera de la tecnología, estas preguntas nos impulsan a profundizar, a anticipar las posibilidades y los desafíos que entraña desarrollar todo el potencial de la computación cuántica. No faltan las grandes empresas que están invirtiendo en el concepto, como ejemplo en España puede verse el proyecto CUCO.

Como subproducto de nuestro curso, ahora somos capaces de mantener una conversación informada sobre el gato de Schrödinger y los aspectos básicos de la computación cuántica, lo que implica una mejora innegable en comparación con la situación anterior.

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