Las computadoras cuánticas realizan cálculos basados en la probabilidad del estado de un objeto antes de que se mida, en lugar de solo 1s o 0s, lo que significa que tienen el potencial de procesar exponencialmente más datos en comparación con las computadoras clásicas.
Las computadoras clásicas realizan operaciones lógicas utilizando la posición definida de un estado físico. Estos suelen ser binarios, lo que significa que sus operaciones se basan en una de dos posiciones. Un solo estado, como encendido o apagado, arriba o abajo, 1 o 0, se denomina bit.
En la computación cuántica, las operaciones utilizan el estado cuántico de un objeto para producir lo que se conoce como qubit. Estos estados son las propiedades indefinidas de un objeto antes de que se hayan detectado, como el giro de un electrón o la polarización de un fotón.
En lugar de tener una posición clara, los estados cuánticos no medidos ocurren en una ‘superposición’ mixta, similar a una moneda que gira en el aire antes de que caiga en tu mano.
Estas superposiciones pueden enredarse con las de otros objetos, lo que significa que sus resultados finales estarán matemáticamente relacionados, incluso si aún no sabemos cuáles son.
La compleja matemática detrás de estos estados inestables de ‘monedas giratorias’ enredadas se puede conectar a algoritmos especiales para resolver problemas que llevarían mucho tiempo a una computadora clásica … si alguna vez pudieran calcularlos. Tales algoritmos serían útiles para resolver problemas matemáticos complejos, producir códigos de seguridad difíciles de descifrar o predecir interacciones de partículas múltiples en reacciones químicas.
Tipos de computadoras cuánticas
La construcción de una computadora cuántica funcional requiere mantener un objeto en un estado de superposición el tiempo suficiente para llevar a cabo varios procesos en ellos. Desafortunadamente, una vez que una superposición se encuentra con materiales que son parte de un sistema medido, pierde su estado intermedio en lo que se conoce como decoherencia y se convierte en un viejo y aburrido bit clásico. Los dispositivos deben ser capaces de proteger los estados cuánticos de la decoherencia, al tiempo que los hacen fáciles de leer. Diferentes procesos están abordando este desafío desde diferentes ángulos, ya sea para usar procesos cuánticos más robustos o para encontrar mejores formas de verificar errores.
Supremacía de computación cuántica
Por el momento, la tecnología clásica puede gestionar cualquier tarea lanzada a una computadora cuántica. La supremacía cuántica describe la capacidad de una computadora cuántica para superar a sus contrapartes clásicas.Algunas compañías, como IBM y Google, afirman que podríamos estar cerca, ya que continúan juntando más qubits y construyendo dispositivos más precisos.No todos están convencidos de que las computadoras cuánticas valen la pena. Algunos matemáticos creen que hay obstáculos que son prácticamente imposibles de superar, lo que pone a la computación cuántica fuera del alcance.
El tiempo dirá quién tiene razón.
