Por Karen Rivera
Las computadoras forman parte de nuestra vida cotidiana: almacenar datos, escuchar música, ver videos, navegar en la red, son algunas de las actividades que realizamos con ellas, pero ¿cuáles son los límites de los ordenadores clásicos? ¿Qué tan poderosos serán los modernos? Las computadoras cuánticas permitirán procesar y resolver problemas millones de veces más rápido que los dispositivos actuales. Para conocerlas charlamos con Octavio Valenzuela del Instituto de Astronomía de la UNAM, quien nos explicó que “se está llegando a un límite sobre qué tan poderosas se pueden hacer las computadoras, que está relacionado con qué tan pequeñas las podemos hacer. Alrededor del 2020 ya no vamos a poder hacer computadoras más pequeñas.”
“Las computadoras clásicas usan el sistema de numeración binario basado en los símbolos 0 y 1, a través de una memoria llamada bit, que significa “Dígito binario”; sólo pueden hacer un cálculo de progresión lógica, en valor de 0 o 1, y sus respuestas son en relación a un sí o un no. Por su parte los procesadores cuánticos utilizan los qubits, que puede ser 0, 1 o los dos a la vez, es decir, pueden realizar todos los cálculos al mismo tiempo y generar resultados de manera instantánea.”
La física cuántica es la que rige el movimiento de sistemas y partículas a nivel subatómico. “Las computadoras cuánticas son sistemas que pueden hacer cálculos mucho más rápidos que una computadora clásica convencional, su nombre cuántico tiene que ver con que son sistemas de partículas subatómicas, en condiciones de muy baja temperatura, aisladas de muchas perturbaciones, entonces se rigen de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, de ahí viene el nombre.”
A esto se le conoce como Superposición de estados, y es cuando un átomo o una molécula se comportan como si estuvieran en diferentes fases de forma simultánea. Para que una computadora cuántica funcione necesita tener a los qubits aislados unos de otros, y la observación determina su estado, a nivel interno los qubits no podrán ser observados.
“Una de las cosas más extraordinarias de la física cuántica es que las partículas se comportan de manera similar a las ondas, por ejemplo, en un líquido, entonces éstas, cuando colisionan, no necesariamente rebotan sino que pueden penetrarse y cruzarse, un poco como fantasmas, entonces hay una serie de fenomenologías muy diferentes a nuestra experiencia en la vida cotidiana en el mundo macroscópico. Tienen aplicaciones particularmente en la química, han permitido simular moléculas relativamente complicadas y se espera que permitan desarrollar en la computadora de manera virtual, por ejemplo, fármacos o medicinas antes de ir a un laboratorio, lo cual suena como de ciencia ficción, pero de hecho a pequeña escala eso ya comienza a realizarse.”
“Un ejemplo es el estudio de la molécula de la cafeína, que es tan común para nosotros, si quisiéramos entender cómo funciona esta molécula, simularla en una computadora, incluso aunque tomáramos el número de procesadores igual al número de estrellas en la galaxia sería muy difícil hacer esa descripción, en cambio con computadoras cuánticas se espera que esto va a ser posible, de ahí la relación con explorar opciones para crear compuestos, nuevos materiales, o posiblemente medicamentos. Ese tipo de computadoras ya se están utilizando en la academia y también en la industria, en algunos países, sin embargo, se espera que en diez o quince años puedan estar al alcance de aplicaciones más prácticas como las computadoras clásicas que ahora están en los teléfonos incluso.”
Aún quedan obstáculos por vencer para la construcción de estos ordenadores considerados el futuro de la informática, lo que es un hecho es que cambiarán nuestra forma de interpretar la realidad.