La Computadora Cuántica, la Llave Hacia el Progreso
Una computadora cuántica es una máquina que aún no ha sido inventada, pero que ya tiene una base teórica para su futura creación. Es una computadora muy diferente a la clásica, porque mientras la clásica, es decir, la que utilizamos todos ahora, funciona con bits, la cuántica usaría qubits, cubits, o mejor conocidos en español como bits cuánticos (del inglés quantum bit). Esta utilización de qubits haría que el procesar un gran número de datos se pueda realizar de forma simultánea, superando en gran medida la velocidad que tiene un ordenador actual. Ya explicado aquello estoy seguro que te preguntarás qué es un qubit, bueno, en una computadora tradicional que usa el bit, éste último se puede presentar en dos estados: 0 y 1, en cambio, una partícula del mundo cuántico como lo es el qubit se presenta en más de un estado al mismo tiempo. A este fenómeno se le denomina superposición cuántica, un principio de naturaleza fundamental en la mecánica cuántica que sostiene que un sistema físico, como por ejemplo un electrón, puede existir en todos sus teóricamente posibles estados de forma simultánea, es decir, mientras en el mundo de los cuerpos grandes, el gobernado por la teoría de la relatividad general, una cosa solamente puede estar en un lugar a la vez, las partículas del mundo cuántico pueden estar en varios lugares al mismo tiempo, esto haría que el 1 y el 0 en una computadora cuántica se presentaran al mismo tiempo, dando lugar a fenómenos tales como el entrelazamiento cuántico (Quantenverschränkung, originariamente en alemán) y la interferencia cuántica. Esta máquina sería la invención más grande de nuestros tiempos. Si pensábamos que había una gran diferencia entre las computadoras de hace 30 años con las actuales, la que habría con las computadoras cuánticas sería increíblemente mayor comparada con las actuales. La computadora cuántica sería muy conveniente para la humanidad. Una de las funciones más importantes de esta máquina serían las simulaciones de sistemas cuánticos, y aunque no sea algo que la mayoría de la gente quiera hacer en casa, tiene unas aplicaciones potenciales enormes. En esta simulación se lograría que el complicado mundo de partículas que tanto cuesta estudiar por no saber cómo controlarlo y por no lograr lo que se quiere en una investigación, se podría simular en un ordenador cuántico, por ejemplo los científicos podrían diseñar nuevas medicinas haciendo que en la computadora se simulen los átomos de un hipotético medicamento para observar cómo se hacen y cómo interactuarán con otras sustancias químicas. El ordenador cuántico también les sería de mucha ayuda a físicos, químicos y biólogos, porque la química de los átomos y moléculas y el comportamiento de los materiales a esas escalas de existencia pueden ser simulados a la perfección en una computadora cuántico para su mejor estudio. Otra importante función sería la factorización de números grandes, por ejemplo: 3x5=15, factorizar este resultado es fácil, podríamos decir que 15 es tres veces cinco, pero intentarlo con dos números de más de 200 dígitos es una tarea casi imposible. La factorización es muy útil para codificar mensajes secretos de vital importancia en la actualidad. Funciona así: si compramos algo en Internet el ordenador multiplica dos números de 200 dígitos para conseguir un número de 400 dígitos, de modo que si sabemos aquel numero de 400 dígitos podemos codificar lo que queramos, pero para hacerlo necesitamos los dos números de 200 dígitos, y nadie puede extraerlos de un número de 400 dígitos porque el problema es casi imposible de resolver. En este tipo de casos es donde la computadora cuántica reluciría porque tendría la suficiente capacidad para factorizar el número de 400 dígitos. En conclusión, si tienes un ordenador cuántico podrás acceder a cualquier información secreta importante a través de la factorización de números de tales magnitudes, así que te imaginarás que los gobiernos están muy interesados en esa tecnología. También los físicos teóricos descubrieron que podrías crear los códigos más complicados del mundo, creando así un código cuántico de información ultra privada e indescifrable. No podrías descifrar un código cuántico puesto que tendrías que violar las leyes de la física. La construcción de tal ordenador no supondría ningún problema, el problema es trasladarlo al hardware real. Este ordenador requeriría un mantenimiento de superposiciones cuánticas de los qubits para que funcione correctamente. A lo que se quiere llegar es que en la mecánica cuántica se haya el problema de la decoherencia cuántica, que explica que la superposición cuántica dejará de funcionar si ésta se expone a las partículas del ambiente o a la acción de un observador, haciendo que este tipo de computadora tenga que estar completamente aislada del entorno y protegida de interacciones no deseadas hasta la finalización del cálculo, implicando una dificultad en demasía hay querer realizarlo. Mantener ese magnífico estado cuántico sería la tarea más difícil al tratar de hacer funcionar este tipo de computadora. El entorno es todo lo que rodea al sistema de partículas, como el polvo, campos magnéticos, la radiación, o cualquier cosa que pueda generar un comportamiento no deseado en el sistema de partículas que se trata de controlar. Algo que podría conservar las superposiciones es una trampa de iones para conservar los qubits. Si se pudiera construir una computadora que funcionase con 60 o 70 bits cuánticos tendríamos una computadora mucho más potente que todos los ordenadores actuales juntos. Con esta computadora en funcionamiento se daría lugar un importantísimo avance en la tecnología. Se podría charlar con los átomos en su propio lenguaje a través del lenguaje de la información cuántica. Trataríamos con ellos de una forma nunca antes hecha, y con ello pudiéramos conocer el gran arcano del mundo cuántico, y así ver una nueva era de progreso como jamás se ha visto. No sé sabe el gran impacto que tendría esta nueva tecnología en el mundo. Podría salir muy pronto, así que prepárate, porque es probable que dentro de poco vendrá una nueva era de progreso y avance para la humanidad de dimensiones épicas. Espero que cuando la computación cuántica nazca, no caiga en manos de intereses políticos, y si eso llega a pesar, espero que no ocurran guerras, demostraría otra vez la estupidez humana de usar tecnologías con alcances positivos para la humanidad por intereses nefarios y corruptos.
Doy muchas gracias al increíble documental “La Mecánica Cuántica y sus Aplicaciones: el Ordenador Cuántico” por inspirarme a hacer este post.
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